Post on 05-Jul-2015
NORMATIV
pentru verificarea la foc a elementelor structurale ale construcţiilor din oţel
Indicativ NP 046-2000
Cuprins
Cap 1 FOCUL ACŢIUNE ASUPRA STRUCTURILOR DE REZISTENŢĂ Cap 2 PRINCIPII DE BAZĂ Cap 3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR Cap 4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI ANEXA A - Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare) ANEXA B - Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate ANEXA C - Transferul termic către elemente de oţel exterioare ANEXA D - Factorul de configuraţie ANEXA E - Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
1 FOCUL ACŢIUNE ASUPRA STRUCTURILOR DE REZISTENŢĂ
11 INCENDIUL
(1) Focul constituie o acţiune extraordinară icircn construcţii
(2) Pentru a fi considerat acţiune icircn construcţii focul necontrolat trebuie să fie suficient de puternic pentru a provoca daune structurii EI constituie un accident icircn durata de viaţă a unei structuri
(3) Acţiunea focului asupra structurii ca element de dimensionare este intrinsec bazată pe evaluarea riscului pe care-l poate constitui
(4) Acţiunea focului nu se consideră simultană cu nici o altă acţiune extraordinară
(5) Compartimentul de incendiu se proiectează astfel icircncacirct propagarea focului la alte compartimente de incendiu să nu se producă icircn timpul considerat al incendiului
(6) Scenariul de incendiu pentru conformarea la foc se va considera pentru un singur compartiment de incendiu la un moment dat (nu se ia icircn considerare simultaneitatea izbucnirii incendiilor icircn mai multe compartimente)
(7) Scenariul de incendiu trebuie să fie reprezentativ pentru dezvoltarea pacircnă la generalizare (flash-over) a incendiului icircn spaţiul considerat
1
(8) La determinarea modului de expunere la foc a unui element structural se are icircn vedere pozitia (relaţia geometrică şi de amplasament) a elementului icircn raport cu scenariul de incendiu
(9) Pentru elementele de construcţii cărora li se impun criteriile de etanşeitate şi izolare termică actiunea focului se va considera pe o singură faţă a elementului
(10) Pentru pereţii exteriori cu funcţii de separare se va lua icircn considerare atacirct expunerea la foc dinspre interior spre exterior cacirct şi dinspre exterior spre interior
(11) Performanţa sructurii va fi proiectată pentru a fi icircn concordanţă cu cerinţele de rezistenţă la foc cerute prin norme
12 DEFINIŢII
(1) Acţiunea focului se consideră ca şi o acţiune directă provocacircnd modificări ale caracteristicilor fizico-mecanice şi de deformaţie ale materialului din care este realizat elementul precum şi o acţiune indirectă care provoacă dilatarea termică şi sau deformaţii termice determinacircnd stări de eforturi
(2) Acţiunea termică Acţiunea fluxului net de căldură asupra elementului structural
(3) Analiza comportării la foc a elementului structural Analiza termică şi mecanică a elementului structural expus la foc consideracircnd elementul izolat aplicacircndu-i condiţii de rezemare corespunzătoare nu se consideră icircn această analiză şi efectele indirecte ale acţiunii focului
(4) Analiza comportării la foc a părţii de structură Analiza structurală a unei părţi din structura expusă la foc consideracircnd-o izolată şi aplicacircndu-i condiţii corespunzătoare de rezemare Se iau icircn considerare şi efectele indirecte ale acţiunii focului dar nu se ia icircn considerare interdependenţa icircn timp dintre diferitele părţi ale structurii
(5) Analiza structurală globală la foc Analiza la foc a structurii ca un tot consideracircnd că icircntreaga structură sau o parte a structurii este expusă la foc Se iau icircn considerare şi efectele indirecte ale acţiunii focului asupra structurii
(6) Compartimentele de incendiu Porţiunile de clădire separate prin pereţi antifoc sau clădirile independente amplasate şi alcătuite astfel icircncacirct să nu permită propagarea focului la vecinătăţi
(7) Condiţii de rezemare şi contur Modelarea efectelor acţiunilor şi deplasărilor icircmpiedicate la nivelul rezemărilor şi a conturului structurii considerate
(8) Criteriul de capacitate portantă la foc (stabilitate) Exprimă abilitatea unui element sau a structurii de a-şi păstra rezistenţa mecanică sub acţiunea focului icircn concordanţă cu performanţele impuse
(9) Criteriul de integritate la foc (etanşeitate) Criteriul prin care este cuantificată abilitatea de separare la foc a elementului de construcţie astfel icircncacirct să icircmpiedice trecerea flăcărilor şi a gazelor fierbinţi pe latura neexpusă
(10) Criteriul de izolare termică Criteriul prin care este cuantificată abilitatea de izolare la foc a elementului astfel icircncacirct să icircmpiedice transmisia căldurii peste limitele impuse
2
(11) Curba temperatură - timp Este curba care exprimă temperatura gazelor fierbinţi icircn vecinătatea elementului expus la foc icircn
funcţie de timp Ea poate fi
- nominală o curbă convenţională adoptată pentru uniformizarea icircncercărilor experimentale la foc sau a verificării prin calcuI la foc cum
este curba standard temperatură-timp (ISO 834 STAS 7771)
- parametrică determinată pe baza modelării evoluţiei incendiului şi pe baza parametrilor fizici specifici ai compartimentului de incendiu
(12) Densitatea sarcinii termice Sarcina termică raportată fie la suprafaţa planşeului fie la suprafaţa totală a icircncăperii inclusiv golurile
(13) Dinamica cacircmpului de temperaturi Determinarea evoluţiei icircn timp a temperaturilor icircn elementele structurale pe baza acţiunii termice a proprietăţilor termice ale materialului de construcţie a elementului precum şi ale straturilor de protecţie
(14) Efectul acţiunii Efectul acţiunii constă icircn răspunsul structurii momente icircncovoietoare tensiuni deformaţii deplasări
(15) Elemente protejate la foc Elemente la care s-au luat măsuri pentru reducerea creşterii temperaturii icircn elemente ca urmare a acţiunii focului
(16) Elemente de separare Elemente structurale şi nestructurale (pereti şi planşee) ce delimitează compartimentul de incendiu
(17) Elemente structurale Elementele portante ale structurii inclusiv contravacircnturile
(18) Emisivitatea Raportul icircntre fluxul radiant real asupra elementului şi fluxul de căldură total ce apare atunci cacircnd elementul structural şi vecinătatea sa radiantă sunt considerate corpuri negre
(19) Flux termic total Energia absorbită de elementul structural pe unitatea de suprafaţa icircn unitatea de timp
(20) Funcţia de separare la foc Abilitatea unui element de a icircmpiedica propagarea focului prin trecerea flăcărilor sau a gazelor fierbinţi (integritate sau etanşeitate) prin aprindere dincolo de elementul de separare (izolare termică) sau prin pierderea capacităţii portante (stabilitate)
(21) Rezistenţa la foc Abilitatea structurii a unei părţi de structură sau al unui element structural de a icircndeplini criteriul de capacitate portantă şi sau criteriul de separare la foc pe timpul considerat al acţiunii focului
(22) Rezistenţa la foc standard Abilitatea structurii sau a unei părţi de structură icircn mod obişnuit doar a elementelor structurale de a icircndeplini criteriul de capacitate portantă şi sau criteriul de separare la expunerea la foc standard pe o perioada de timp impusă Ea se exprimă pentru perioade de timp de 30 45 60 90 minute sau mai mult
3
(23) Rezistenţa la temperatura normală Starea ultimă de rezistenţă la temperatura normală pentru gruparea fundamentală de icircncărcări
(24) Scenariul de conformare la foc prin proiectare O anume dezvoltare a incendiului luată icircn considerare icircn scopul conformării la foc prin proiectare
(25) Temperatura critică a oţelului Temperatura de cedare a elementului structural la un anumit nivel de icircncărcare
13 SIMBOLURI UTILIZATE
131 Simboluri
(1) Pe parcursul materialului următoarele simboluri vor fi folosite
Am este suprafaţa expusă la foc a unui element pe unitatea de lungime
Ap este suprafaţa interioară a materialului de protecţie la foc pe unitatea de lungime
Ea este modulul de elasticitate longitudinal al oţelului pentru calculul la temperatura normală
este modulul de elasticitate longitudinal al oţelului pentru calculul la temperatura
este efortul din icircncărcări la starea limită de incendiu
este efortul capabil la temperatura uniformă θ
este efortul capabil la starea limită de incendiu
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
T este temperatura măsurată icircn K (faţă de θ temperatura [oC])
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
este proprietatea de calcul a materialului icircn condiţii de foc la timpul t
este valoarea caracteristică a unei proprietăţi de material
este valoarea caracteristică a unei proprietăţi de material la temperatura θ
c este căldura specifică [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie
4
este limita de proporţionalitate a oţelului la tamperatura
este limita de curgere efectivă la temperatura
este valaorea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă
este valoarea relativă a unei proprietăţi de rezistenţă sau deformaţie a oţelului la
temperatura ridicată
l este lungimea la 20degC
este lungirea indusă de temperatură
t este timpul de expunere la foc [min]
este intervalul de timp [sec]
este factorul de reducere pentru icircncărcarea de calcul icircn condiţii de foc
θ este temperatura măsurată icircn degC (faţă de T temperatura [K])
k este factorul de adaptare
λ este conductivitatea telmică [W mK]
este gradul de utilizare la t=0
132 Indici
(1) Pe parcursul materialului se vor folosi următorii indici
a oţel
b flambaj
c conexiuni
fi valoarea relevantă icircn condiţii de foc
m element
ρ material de protecţie la foc
t dependent de timp
5
θ dependent de temperatură
133 Simboluri adiţionale
(1) Icircn anexele C D şi E sunt folosite simboluri suplimentare Ele sunt definite la prima lor apariţie
14 Unităţi
(1) Se va folosi sistemul internaţional de unităţi SI
(2) Se vor folosi următoarelor unităţi icircn calcule
suprafaţa m2
grosimea izolaţiei m
temperatura oC
temperatura absolută K
diferenţa de temperatură K
căldura specifică JkgK
coeficientul de conductivitate termică WmK
[top]
2 PRINCIPII DE BAZĂ
21 Cerinţe de performanţă
(1) Dacă structurii i se cere să aibă o anumită rezistenţă icircn condiţiile incendiului ea va fi calculată şi executată icircn aşa fel icircncacirct să-şi menţină funcţia de capacitate portantă pe timpul expunerii la foc criteriul R
(2) Icircn cazul compartimentării elementul respectiv trebuie să fie calculat şi executat astfel icircncacirct să-şi menţină funcţia de separare pe timpul expunerii la foc de exemplu
bull să nu apară cedarea de etanşeitate ca urmare a fisurării a provocării de ruperi sau găuri suficient de mari pentru a permite pătrunderea focului prin flăcări sau gaze fierbinţi - criteriul E
bull să nu apară cedarea de izolare termică a feţei neexpuse a elementului prin depăşirea temperaturii de aprindere ndash criteriul I
(3) Criteriul I va fi considerat atins atunci cacircnd creşterea temperaturii medii pe durata expunerii la foc conform curbei standard pe faţa neexpusă a elementului depăşeşte 140
6
˚ C sau cacircnd creşterea temperaturii maxime icircntr-un punct pe faţa neexpusă a elementului pe durata expunerii la foc conform curbei standard depăşeşte 180 ˚C
(4) Elementele trebuie să icircndeplinească criteriile R E şi I după cum urmează
- numai funcţia de capacitate portantă - criteriul R
- numai funcţia de separare - criteriile E şi I
- ambele funcţii - de separare şi de capacitate portantă - criteriile R E şi I
(5) La utilizarea metodelor de calcul criteriile de deformaţii se vor lua icircn considerare atunci cacircnd elementele de separare sau măsurile de protecţie la foc sunt afectate de deformaţiile structurii de rezistenţă
22 ACŢIUNI
221 Acţiuni termice
2211 Reguli generale
(1) Acţiunea termică este dată de fluxul total de căldură hnet icircn Wm2 pe suprafaţa elementului considerat
(2) Fluxul total de căldură hnet va fi determinat consideracircnd atacirct radiaţia termică cacirct şi convecţia de la şi spre focul din imediaat vecinătate a elementului
(3) Componenta din radiaţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
unde
φ este factorul de configuraţie
este emisivitatea
este temperatura de radiaţie a mediului ambiant asupra elementului icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
este constanta lui Boltzmann icircn
(4) Icircn afara cazurilor speciale factorul de configuraţie se va lua
(5) Emisivitatea se va calcula conform 222
7
(6) Temperatura de radiaţie va fi considerată temperatura curbei standard
(7) Temperatura suprafeţei elementului rezultă din calculul de transfer termic asupra elementului
(8) Componenta din convecţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
(22)
unde
este coeficientul de transfer termic prin convecţie icircn Wm2K
este temperatura gazelor fierbinţi icircn vecinătatea elementului icircn timpul expunerii la foc icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
(9) Coeficientul de transfer termic prin convecţie către faţa expusă la foc se va lua = 25 Wm2K
(10) Pe faţa neexpusă la foc a elementului de separare transmiterea de flux termic prin
radiaţie se va neglija iar coeficientul de transfer termic prin convecţie se va lua α = 9 Wm2K
2212 Curba temperatură-timp
(1) Fluxul total de căldură din convecţie şi radiaţie se va determina cu relaţia
(23)
unde
este dat icircn relaţia (22)
este dat icircn relaţia (21)
este un factor privind convenţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la
foc şi va fi luat
este un factor privind radiaţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la foc
şi va fi luat
8
(2) Emisivitatea se va determina cu relaţia
(24)
unde
este emisivitatea caracteristică a cuptorului de icircncercări la foc
este emisivitatea suprafeţei elementului
(3) Curba standard temperatură-timp se va determina cu relaţia
[˚C] (25)
unde
este temperatura gazelor fierbinţi icircn cuptorul de icircncercări la foc icircn vecinătatea elementului expus la foc la timpul t icircn degC
t este timpul expunerii la foc icircn minute
222 Acţiuni statice
2221 Reguli generale
(1) Focul constituie o acţiune accidentală Combinaţiile de icircncărcări pentru starea limită ultimă şi starea limită de exploatare corespunzătoare acţiunii focului se icircncadrează icircn cazurile de icircncărcare definite de combinaţia excepţională
(2) Coeficienţii de siguranţă corespunzători reflectă faptul că structura trebuie să supravieţuiască focului pentru o capacitate portantă stabilită icircn procesul de dimensionare
(3) Icircn vederea verificării structurii la acţiunea focului nu se va lua nici o măsură constructivă pentru creşterea capacităţii portante a structuriisuplimentar aceleia stabilite iniţial Aceasta pentru că probabilitatea supraicircncărcării construcţiei icircn momentul incendiului este mai redusă decacirct icircn cazul calculului la starea limită la temperatura normală precum şi datorită faptului că metodele de calcul sau cele experimentale folosite icircn calculul la acţiunea focului au un caracter acoperitor
2222 Combinaţii de icircncărcări pentru starea limită la acţiunea focului
(1) Icircncărcările se consideră ca pentru temperatura normală dacă ele acţionează şi icircn condiţiile incendiului
(2) Valorile reprezentative ale icircncărcărilor variabile se iau icircn calcule folosind relaţia (26)
(3) Nu se permite diminuarea icircncărcărilor datorită combustiei Cazurile icircn care zăpada nu va fi considerată datorită topirii icircn momentul incendiului trebuie examinate de la caz la caz
9
(4) Icircncărcările rezultacircnd din procesul tehnologic nu intră icircn combinaţii (de exemplu forţele orizontale din pod rulant)
(5) Uneori la stabilirea combinaţiei de icircncărcări este necesar să se considere icircncărcări suplimentare de exemplu forţe de impact datorită cedării unor elemente structurale sau cele datorită impactului unor utilaje grele Pentru pereţii antifoc se va considera o forţă orizontală de impact corespunzătoare unei energii de calcul Ad= 3000 Nm Pentru alte elemente structurale solicitate la acţiune a focului valorile energiei de calcul Ad corespunzătoare unor forţe de impact se stabilesc de către beneficiar
(6) Pentru a obţine icircncărcarea de calcul relevantă icircn cazul acţiunii focului cu care se determină efortul de calcul la starea limită de incendiu Efid se utilizează următoarea combinaţie accidentală
(26)
unde
GK este valoarea caracteristică a icircncărcării permanente
QK1 este valoarea caracteristică a icircncărcării variabile dominante
QKi sunt valorile caracteristice ale celorlalte icircncărcări variabile
este icircncărcarea accidentală
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită
de incendiu
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă
este coeficientul de combinare pentru restul icircncărcărilor variabile
Observaţie icircncărcarea variabilă dominantă trebuie interpretată ca fiind acţiunea variabilă cu efectul cel mai semnificativ pentru ipoteza de calcul luată icircn considerare (icircn raport cu STAS 101010A1975 aceasta ar putea fi fie o acţiune cvasi-permanentă fie o acţiune variabilă după caz)
(7) Icircn relaţia 26 se vor folosi coeficienţii de combinare a icircncărcărilor din tabelul 21
Tabelul 21 Coeficienţii de combinare la starea limită de incendiu
Acţiuni
Coeficienţi de combinare
10
Icircncărcări impuse icircn clădiri
Categoria A - locuinţe 05 03
Categoria B - birouri 05 03
Categoria C - săli de conferinţe săli de cinema 07 06
Categoria D - suprafeţe comerciale magazine 07 06
Categoria E - Depozite 09 08
Zăpadă 02 0
Vacircnt 05 0
23 VALORI DE CALCUL PENTRU CARACTERISTICILE MATERIALELOR
(1) Valorile de calcul ale proprietăţilor termice şi mecanice ale materialelor sunt definite după cum urmează
- proprietăţi termice pentru analiza termică
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este favorabilă siguranţei la foc se va lua
(27)
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este defavorabilă siguranţei la foc se va lua
(28)
- rezistenţa şi proprietăţi de deformaţie pentru analiza structurală
(29)
unde
este valoarea caracteristică a proprietaţii materialului icircn calculul la foc ea depinde de temperatura materialului θ vezi capitolul 3
XK este valoarea caracteristică a unei rezistenţe sau a unei proprietăţi de deformaţie a materialului icircn calculul la temperatura normală
11
este factorul de reducere a rezistenţei sau a unei proprietăţi de deformaţie
care depinde de temperatura materialului vezi 321
este coeficientul parţial de siguranţă pentru proprietăţile materialului icircn calculul la
foc
24 METODE DE VERIFICARE
241 Rezistenţa la foc a structurii
(1) Analiza structurii icircn caz de incendiu se va realiza printr-una din metodele următoare
bull analiza structurală globală vezi 242bull analiza unei părţi din structură vezi 243bull analiza elementelor structurale vezi 244
(2) O analiză a elementelor structurale este suficientă icircn cazul verificării la foc bazate pe curba standard temperatură - timp
(3) Ca o alternativă la metodele de calcul verificarea poate fi făcută pe baza rezultatelor icircncercărilor experimentale
242 Analiza structurală globală
(1) Analiza structurală globală icircn caz de incendiu se va efectua ţinacircnd seama de modul de cedare de proprietăţile materialelor şi rigiditatea elementelor care depind de temperatură
(2) Pe durata expunerii la foc t se va verifica dacă
(210)
unde
este efortul de calcul produs de acţiuni la starea limită de incendiu inclusiv efectele dilatării şi deformaţiei termice
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
t este timpul de expunere la foc
243 Analiza părţilor de structură
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate face o analiză structurală pe părţi de structură (substructură) icircn care substructurile sunt expuse la foc şi analizate conform precizărilor de la 242
12
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(8) La determinarea modului de expunere la foc a unui element structural se are icircn vedere pozitia (relaţia geometrică şi de amplasament) a elementului icircn raport cu scenariul de incendiu
(9) Pentru elementele de construcţii cărora li se impun criteriile de etanşeitate şi izolare termică actiunea focului se va considera pe o singură faţă a elementului
(10) Pentru pereţii exteriori cu funcţii de separare se va lua icircn considerare atacirct expunerea la foc dinspre interior spre exterior cacirct şi dinspre exterior spre interior
(11) Performanţa sructurii va fi proiectată pentru a fi icircn concordanţă cu cerinţele de rezistenţă la foc cerute prin norme
12 DEFINIŢII
(1) Acţiunea focului se consideră ca şi o acţiune directă provocacircnd modificări ale caracteristicilor fizico-mecanice şi de deformaţie ale materialului din care este realizat elementul precum şi o acţiune indirectă care provoacă dilatarea termică şi sau deformaţii termice determinacircnd stări de eforturi
(2) Acţiunea termică Acţiunea fluxului net de căldură asupra elementului structural
(3) Analiza comportării la foc a elementului structural Analiza termică şi mecanică a elementului structural expus la foc consideracircnd elementul izolat aplicacircndu-i condiţii de rezemare corespunzătoare nu se consideră icircn această analiză şi efectele indirecte ale acţiunii focului
(4) Analiza comportării la foc a părţii de structură Analiza structurală a unei părţi din structura expusă la foc consideracircnd-o izolată şi aplicacircndu-i condiţii corespunzătoare de rezemare Se iau icircn considerare şi efectele indirecte ale acţiunii focului dar nu se ia icircn considerare interdependenţa icircn timp dintre diferitele părţi ale structurii
(5) Analiza structurală globală la foc Analiza la foc a structurii ca un tot consideracircnd că icircntreaga structură sau o parte a structurii este expusă la foc Se iau icircn considerare şi efectele indirecte ale acţiunii focului asupra structurii
(6) Compartimentele de incendiu Porţiunile de clădire separate prin pereţi antifoc sau clădirile independente amplasate şi alcătuite astfel icircncacirct să nu permită propagarea focului la vecinătăţi
(7) Condiţii de rezemare şi contur Modelarea efectelor acţiunilor şi deplasărilor icircmpiedicate la nivelul rezemărilor şi a conturului structurii considerate
(8) Criteriul de capacitate portantă la foc (stabilitate) Exprimă abilitatea unui element sau a structurii de a-şi păstra rezistenţa mecanică sub acţiunea focului icircn concordanţă cu performanţele impuse
(9) Criteriul de integritate la foc (etanşeitate) Criteriul prin care este cuantificată abilitatea de separare la foc a elementului de construcţie astfel icircncacirct să icircmpiedice trecerea flăcărilor şi a gazelor fierbinţi pe latura neexpusă
(10) Criteriul de izolare termică Criteriul prin care este cuantificată abilitatea de izolare la foc a elementului astfel icircncacirct să icircmpiedice transmisia căldurii peste limitele impuse
2
(11) Curba temperatură - timp Este curba care exprimă temperatura gazelor fierbinţi icircn vecinătatea elementului expus la foc icircn
funcţie de timp Ea poate fi
- nominală o curbă convenţională adoptată pentru uniformizarea icircncercărilor experimentale la foc sau a verificării prin calcuI la foc cum
este curba standard temperatură-timp (ISO 834 STAS 7771)
- parametrică determinată pe baza modelării evoluţiei incendiului şi pe baza parametrilor fizici specifici ai compartimentului de incendiu
(12) Densitatea sarcinii termice Sarcina termică raportată fie la suprafaţa planşeului fie la suprafaţa totală a icircncăperii inclusiv golurile
(13) Dinamica cacircmpului de temperaturi Determinarea evoluţiei icircn timp a temperaturilor icircn elementele structurale pe baza acţiunii termice a proprietăţilor termice ale materialului de construcţie a elementului precum şi ale straturilor de protecţie
(14) Efectul acţiunii Efectul acţiunii constă icircn răspunsul structurii momente icircncovoietoare tensiuni deformaţii deplasări
(15) Elemente protejate la foc Elemente la care s-au luat măsuri pentru reducerea creşterii temperaturii icircn elemente ca urmare a acţiunii focului
(16) Elemente de separare Elemente structurale şi nestructurale (pereti şi planşee) ce delimitează compartimentul de incendiu
(17) Elemente structurale Elementele portante ale structurii inclusiv contravacircnturile
(18) Emisivitatea Raportul icircntre fluxul radiant real asupra elementului şi fluxul de căldură total ce apare atunci cacircnd elementul structural şi vecinătatea sa radiantă sunt considerate corpuri negre
(19) Flux termic total Energia absorbită de elementul structural pe unitatea de suprafaţa icircn unitatea de timp
(20) Funcţia de separare la foc Abilitatea unui element de a icircmpiedica propagarea focului prin trecerea flăcărilor sau a gazelor fierbinţi (integritate sau etanşeitate) prin aprindere dincolo de elementul de separare (izolare termică) sau prin pierderea capacităţii portante (stabilitate)
(21) Rezistenţa la foc Abilitatea structurii a unei părţi de structură sau al unui element structural de a icircndeplini criteriul de capacitate portantă şi sau criteriul de separare la foc pe timpul considerat al acţiunii focului
(22) Rezistenţa la foc standard Abilitatea structurii sau a unei părţi de structură icircn mod obişnuit doar a elementelor structurale de a icircndeplini criteriul de capacitate portantă şi sau criteriul de separare la expunerea la foc standard pe o perioada de timp impusă Ea se exprimă pentru perioade de timp de 30 45 60 90 minute sau mai mult
3
(23) Rezistenţa la temperatura normală Starea ultimă de rezistenţă la temperatura normală pentru gruparea fundamentală de icircncărcări
(24) Scenariul de conformare la foc prin proiectare O anume dezvoltare a incendiului luată icircn considerare icircn scopul conformării la foc prin proiectare
(25) Temperatura critică a oţelului Temperatura de cedare a elementului structural la un anumit nivel de icircncărcare
13 SIMBOLURI UTILIZATE
131 Simboluri
(1) Pe parcursul materialului următoarele simboluri vor fi folosite
Am este suprafaţa expusă la foc a unui element pe unitatea de lungime
Ap este suprafaţa interioară a materialului de protecţie la foc pe unitatea de lungime
Ea este modulul de elasticitate longitudinal al oţelului pentru calculul la temperatura normală
este modulul de elasticitate longitudinal al oţelului pentru calculul la temperatura
este efortul din icircncărcări la starea limită de incendiu
este efortul capabil la temperatura uniformă θ
este efortul capabil la starea limită de incendiu
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
T este temperatura măsurată icircn K (faţă de θ temperatura [oC])
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
este proprietatea de calcul a materialului icircn condiţii de foc la timpul t
este valoarea caracteristică a unei proprietăţi de material
este valoarea caracteristică a unei proprietăţi de material la temperatura θ
c este căldura specifică [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie
4
este limita de proporţionalitate a oţelului la tamperatura
este limita de curgere efectivă la temperatura
este valaorea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă
este valoarea relativă a unei proprietăţi de rezistenţă sau deformaţie a oţelului la
temperatura ridicată
l este lungimea la 20degC
este lungirea indusă de temperatură
t este timpul de expunere la foc [min]
este intervalul de timp [sec]
este factorul de reducere pentru icircncărcarea de calcul icircn condiţii de foc
θ este temperatura măsurată icircn degC (faţă de T temperatura [K])
k este factorul de adaptare
λ este conductivitatea telmică [W mK]
este gradul de utilizare la t=0
132 Indici
(1) Pe parcursul materialului se vor folosi următorii indici
a oţel
b flambaj
c conexiuni
fi valoarea relevantă icircn condiţii de foc
m element
ρ material de protecţie la foc
t dependent de timp
5
θ dependent de temperatură
133 Simboluri adiţionale
(1) Icircn anexele C D şi E sunt folosite simboluri suplimentare Ele sunt definite la prima lor apariţie
14 Unităţi
(1) Se va folosi sistemul internaţional de unităţi SI
(2) Se vor folosi următoarelor unităţi icircn calcule
suprafaţa m2
grosimea izolaţiei m
temperatura oC
temperatura absolută K
diferenţa de temperatură K
căldura specifică JkgK
coeficientul de conductivitate termică WmK
[top]
2 PRINCIPII DE BAZĂ
21 Cerinţe de performanţă
(1) Dacă structurii i se cere să aibă o anumită rezistenţă icircn condiţiile incendiului ea va fi calculată şi executată icircn aşa fel icircncacirct să-şi menţină funcţia de capacitate portantă pe timpul expunerii la foc criteriul R
(2) Icircn cazul compartimentării elementul respectiv trebuie să fie calculat şi executat astfel icircncacirct să-şi menţină funcţia de separare pe timpul expunerii la foc de exemplu
bull să nu apară cedarea de etanşeitate ca urmare a fisurării a provocării de ruperi sau găuri suficient de mari pentru a permite pătrunderea focului prin flăcări sau gaze fierbinţi - criteriul E
bull să nu apară cedarea de izolare termică a feţei neexpuse a elementului prin depăşirea temperaturii de aprindere ndash criteriul I
(3) Criteriul I va fi considerat atins atunci cacircnd creşterea temperaturii medii pe durata expunerii la foc conform curbei standard pe faţa neexpusă a elementului depăşeşte 140
6
˚ C sau cacircnd creşterea temperaturii maxime icircntr-un punct pe faţa neexpusă a elementului pe durata expunerii la foc conform curbei standard depăşeşte 180 ˚C
(4) Elementele trebuie să icircndeplinească criteriile R E şi I după cum urmează
- numai funcţia de capacitate portantă - criteriul R
- numai funcţia de separare - criteriile E şi I
- ambele funcţii - de separare şi de capacitate portantă - criteriile R E şi I
(5) La utilizarea metodelor de calcul criteriile de deformaţii se vor lua icircn considerare atunci cacircnd elementele de separare sau măsurile de protecţie la foc sunt afectate de deformaţiile structurii de rezistenţă
22 ACŢIUNI
221 Acţiuni termice
2211 Reguli generale
(1) Acţiunea termică este dată de fluxul total de căldură hnet icircn Wm2 pe suprafaţa elementului considerat
(2) Fluxul total de căldură hnet va fi determinat consideracircnd atacirct radiaţia termică cacirct şi convecţia de la şi spre focul din imediaat vecinătate a elementului
(3) Componenta din radiaţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
unde
φ este factorul de configuraţie
este emisivitatea
este temperatura de radiaţie a mediului ambiant asupra elementului icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
este constanta lui Boltzmann icircn
(4) Icircn afara cazurilor speciale factorul de configuraţie se va lua
(5) Emisivitatea se va calcula conform 222
7
(6) Temperatura de radiaţie va fi considerată temperatura curbei standard
(7) Temperatura suprafeţei elementului rezultă din calculul de transfer termic asupra elementului
(8) Componenta din convecţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
(22)
unde
este coeficientul de transfer termic prin convecţie icircn Wm2K
este temperatura gazelor fierbinţi icircn vecinătatea elementului icircn timpul expunerii la foc icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
(9) Coeficientul de transfer termic prin convecţie către faţa expusă la foc se va lua = 25 Wm2K
(10) Pe faţa neexpusă la foc a elementului de separare transmiterea de flux termic prin
radiaţie se va neglija iar coeficientul de transfer termic prin convecţie se va lua α = 9 Wm2K
2212 Curba temperatură-timp
(1) Fluxul total de căldură din convecţie şi radiaţie se va determina cu relaţia
(23)
unde
este dat icircn relaţia (22)
este dat icircn relaţia (21)
este un factor privind convenţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la
foc şi va fi luat
este un factor privind radiaţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la foc
şi va fi luat
8
(2) Emisivitatea se va determina cu relaţia
(24)
unde
este emisivitatea caracteristică a cuptorului de icircncercări la foc
este emisivitatea suprafeţei elementului
(3) Curba standard temperatură-timp se va determina cu relaţia
[˚C] (25)
unde
este temperatura gazelor fierbinţi icircn cuptorul de icircncercări la foc icircn vecinătatea elementului expus la foc la timpul t icircn degC
t este timpul expunerii la foc icircn minute
222 Acţiuni statice
2221 Reguli generale
(1) Focul constituie o acţiune accidentală Combinaţiile de icircncărcări pentru starea limită ultimă şi starea limită de exploatare corespunzătoare acţiunii focului se icircncadrează icircn cazurile de icircncărcare definite de combinaţia excepţională
(2) Coeficienţii de siguranţă corespunzători reflectă faptul că structura trebuie să supravieţuiască focului pentru o capacitate portantă stabilită icircn procesul de dimensionare
(3) Icircn vederea verificării structurii la acţiunea focului nu se va lua nici o măsură constructivă pentru creşterea capacităţii portante a structuriisuplimentar aceleia stabilite iniţial Aceasta pentru că probabilitatea supraicircncărcării construcţiei icircn momentul incendiului este mai redusă decacirct icircn cazul calculului la starea limită la temperatura normală precum şi datorită faptului că metodele de calcul sau cele experimentale folosite icircn calculul la acţiunea focului au un caracter acoperitor
2222 Combinaţii de icircncărcări pentru starea limită la acţiunea focului
(1) Icircncărcările se consideră ca pentru temperatura normală dacă ele acţionează şi icircn condiţiile incendiului
(2) Valorile reprezentative ale icircncărcărilor variabile se iau icircn calcule folosind relaţia (26)
(3) Nu se permite diminuarea icircncărcărilor datorită combustiei Cazurile icircn care zăpada nu va fi considerată datorită topirii icircn momentul incendiului trebuie examinate de la caz la caz
9
(4) Icircncărcările rezultacircnd din procesul tehnologic nu intră icircn combinaţii (de exemplu forţele orizontale din pod rulant)
(5) Uneori la stabilirea combinaţiei de icircncărcări este necesar să se considere icircncărcări suplimentare de exemplu forţe de impact datorită cedării unor elemente structurale sau cele datorită impactului unor utilaje grele Pentru pereţii antifoc se va considera o forţă orizontală de impact corespunzătoare unei energii de calcul Ad= 3000 Nm Pentru alte elemente structurale solicitate la acţiune a focului valorile energiei de calcul Ad corespunzătoare unor forţe de impact se stabilesc de către beneficiar
(6) Pentru a obţine icircncărcarea de calcul relevantă icircn cazul acţiunii focului cu care se determină efortul de calcul la starea limită de incendiu Efid se utilizează următoarea combinaţie accidentală
(26)
unde
GK este valoarea caracteristică a icircncărcării permanente
QK1 este valoarea caracteristică a icircncărcării variabile dominante
QKi sunt valorile caracteristice ale celorlalte icircncărcări variabile
este icircncărcarea accidentală
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită
de incendiu
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă
este coeficientul de combinare pentru restul icircncărcărilor variabile
Observaţie icircncărcarea variabilă dominantă trebuie interpretată ca fiind acţiunea variabilă cu efectul cel mai semnificativ pentru ipoteza de calcul luată icircn considerare (icircn raport cu STAS 101010A1975 aceasta ar putea fi fie o acţiune cvasi-permanentă fie o acţiune variabilă după caz)
(7) Icircn relaţia 26 se vor folosi coeficienţii de combinare a icircncărcărilor din tabelul 21
Tabelul 21 Coeficienţii de combinare la starea limită de incendiu
Acţiuni
Coeficienţi de combinare
10
Icircncărcări impuse icircn clădiri
Categoria A - locuinţe 05 03
Categoria B - birouri 05 03
Categoria C - săli de conferinţe săli de cinema 07 06
Categoria D - suprafeţe comerciale magazine 07 06
Categoria E - Depozite 09 08
Zăpadă 02 0
Vacircnt 05 0
23 VALORI DE CALCUL PENTRU CARACTERISTICILE MATERIALELOR
(1) Valorile de calcul ale proprietăţilor termice şi mecanice ale materialelor sunt definite după cum urmează
- proprietăţi termice pentru analiza termică
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este favorabilă siguranţei la foc se va lua
(27)
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este defavorabilă siguranţei la foc se va lua
(28)
- rezistenţa şi proprietăţi de deformaţie pentru analiza structurală
(29)
unde
este valoarea caracteristică a proprietaţii materialului icircn calculul la foc ea depinde de temperatura materialului θ vezi capitolul 3
XK este valoarea caracteristică a unei rezistenţe sau a unei proprietăţi de deformaţie a materialului icircn calculul la temperatura normală
11
este factorul de reducere a rezistenţei sau a unei proprietăţi de deformaţie
care depinde de temperatura materialului vezi 321
este coeficientul parţial de siguranţă pentru proprietăţile materialului icircn calculul la
foc
24 METODE DE VERIFICARE
241 Rezistenţa la foc a structurii
(1) Analiza structurii icircn caz de incendiu se va realiza printr-una din metodele următoare
bull analiza structurală globală vezi 242bull analiza unei părţi din structură vezi 243bull analiza elementelor structurale vezi 244
(2) O analiză a elementelor structurale este suficientă icircn cazul verificării la foc bazate pe curba standard temperatură - timp
(3) Ca o alternativă la metodele de calcul verificarea poate fi făcută pe baza rezultatelor icircncercărilor experimentale
242 Analiza structurală globală
(1) Analiza structurală globală icircn caz de incendiu se va efectua ţinacircnd seama de modul de cedare de proprietăţile materialelor şi rigiditatea elementelor care depind de temperatură
(2) Pe durata expunerii la foc t se va verifica dacă
(210)
unde
este efortul de calcul produs de acţiuni la starea limită de incendiu inclusiv efectele dilatării şi deformaţiei termice
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
t este timpul de expunere la foc
243 Analiza părţilor de structură
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate face o analiză structurală pe părţi de structură (substructură) icircn care substructurile sunt expuse la foc şi analizate conform precizărilor de la 242
12
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(11) Curba temperatură - timp Este curba care exprimă temperatura gazelor fierbinţi icircn vecinătatea elementului expus la foc icircn
funcţie de timp Ea poate fi
- nominală o curbă convenţională adoptată pentru uniformizarea icircncercărilor experimentale la foc sau a verificării prin calcuI la foc cum
este curba standard temperatură-timp (ISO 834 STAS 7771)
- parametrică determinată pe baza modelării evoluţiei incendiului şi pe baza parametrilor fizici specifici ai compartimentului de incendiu
(12) Densitatea sarcinii termice Sarcina termică raportată fie la suprafaţa planşeului fie la suprafaţa totală a icircncăperii inclusiv golurile
(13) Dinamica cacircmpului de temperaturi Determinarea evoluţiei icircn timp a temperaturilor icircn elementele structurale pe baza acţiunii termice a proprietăţilor termice ale materialului de construcţie a elementului precum şi ale straturilor de protecţie
(14) Efectul acţiunii Efectul acţiunii constă icircn răspunsul structurii momente icircncovoietoare tensiuni deformaţii deplasări
(15) Elemente protejate la foc Elemente la care s-au luat măsuri pentru reducerea creşterii temperaturii icircn elemente ca urmare a acţiunii focului
(16) Elemente de separare Elemente structurale şi nestructurale (pereti şi planşee) ce delimitează compartimentul de incendiu
(17) Elemente structurale Elementele portante ale structurii inclusiv contravacircnturile
(18) Emisivitatea Raportul icircntre fluxul radiant real asupra elementului şi fluxul de căldură total ce apare atunci cacircnd elementul structural şi vecinătatea sa radiantă sunt considerate corpuri negre
(19) Flux termic total Energia absorbită de elementul structural pe unitatea de suprafaţa icircn unitatea de timp
(20) Funcţia de separare la foc Abilitatea unui element de a icircmpiedica propagarea focului prin trecerea flăcărilor sau a gazelor fierbinţi (integritate sau etanşeitate) prin aprindere dincolo de elementul de separare (izolare termică) sau prin pierderea capacităţii portante (stabilitate)
(21) Rezistenţa la foc Abilitatea structurii a unei părţi de structură sau al unui element structural de a icircndeplini criteriul de capacitate portantă şi sau criteriul de separare la foc pe timpul considerat al acţiunii focului
(22) Rezistenţa la foc standard Abilitatea structurii sau a unei părţi de structură icircn mod obişnuit doar a elementelor structurale de a icircndeplini criteriul de capacitate portantă şi sau criteriul de separare la expunerea la foc standard pe o perioada de timp impusă Ea se exprimă pentru perioade de timp de 30 45 60 90 minute sau mai mult
3
(23) Rezistenţa la temperatura normală Starea ultimă de rezistenţă la temperatura normală pentru gruparea fundamentală de icircncărcări
(24) Scenariul de conformare la foc prin proiectare O anume dezvoltare a incendiului luată icircn considerare icircn scopul conformării la foc prin proiectare
(25) Temperatura critică a oţelului Temperatura de cedare a elementului structural la un anumit nivel de icircncărcare
13 SIMBOLURI UTILIZATE
131 Simboluri
(1) Pe parcursul materialului următoarele simboluri vor fi folosite
Am este suprafaţa expusă la foc a unui element pe unitatea de lungime
Ap este suprafaţa interioară a materialului de protecţie la foc pe unitatea de lungime
Ea este modulul de elasticitate longitudinal al oţelului pentru calculul la temperatura normală
este modulul de elasticitate longitudinal al oţelului pentru calculul la temperatura
este efortul din icircncărcări la starea limită de incendiu
este efortul capabil la temperatura uniformă θ
este efortul capabil la starea limită de incendiu
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
T este temperatura măsurată icircn K (faţă de θ temperatura [oC])
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
este proprietatea de calcul a materialului icircn condiţii de foc la timpul t
este valoarea caracteristică a unei proprietăţi de material
este valoarea caracteristică a unei proprietăţi de material la temperatura θ
c este căldura specifică [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie
4
este limita de proporţionalitate a oţelului la tamperatura
este limita de curgere efectivă la temperatura
este valaorea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă
este valoarea relativă a unei proprietăţi de rezistenţă sau deformaţie a oţelului la
temperatura ridicată
l este lungimea la 20degC
este lungirea indusă de temperatură
t este timpul de expunere la foc [min]
este intervalul de timp [sec]
este factorul de reducere pentru icircncărcarea de calcul icircn condiţii de foc
θ este temperatura măsurată icircn degC (faţă de T temperatura [K])
k este factorul de adaptare
λ este conductivitatea telmică [W mK]
este gradul de utilizare la t=0
132 Indici
(1) Pe parcursul materialului se vor folosi următorii indici
a oţel
b flambaj
c conexiuni
fi valoarea relevantă icircn condiţii de foc
m element
ρ material de protecţie la foc
t dependent de timp
5
θ dependent de temperatură
133 Simboluri adiţionale
(1) Icircn anexele C D şi E sunt folosite simboluri suplimentare Ele sunt definite la prima lor apariţie
14 Unităţi
(1) Se va folosi sistemul internaţional de unităţi SI
(2) Se vor folosi următoarelor unităţi icircn calcule
suprafaţa m2
grosimea izolaţiei m
temperatura oC
temperatura absolută K
diferenţa de temperatură K
căldura specifică JkgK
coeficientul de conductivitate termică WmK
[top]
2 PRINCIPII DE BAZĂ
21 Cerinţe de performanţă
(1) Dacă structurii i se cere să aibă o anumită rezistenţă icircn condiţiile incendiului ea va fi calculată şi executată icircn aşa fel icircncacirct să-şi menţină funcţia de capacitate portantă pe timpul expunerii la foc criteriul R
(2) Icircn cazul compartimentării elementul respectiv trebuie să fie calculat şi executat astfel icircncacirct să-şi menţină funcţia de separare pe timpul expunerii la foc de exemplu
bull să nu apară cedarea de etanşeitate ca urmare a fisurării a provocării de ruperi sau găuri suficient de mari pentru a permite pătrunderea focului prin flăcări sau gaze fierbinţi - criteriul E
bull să nu apară cedarea de izolare termică a feţei neexpuse a elementului prin depăşirea temperaturii de aprindere ndash criteriul I
(3) Criteriul I va fi considerat atins atunci cacircnd creşterea temperaturii medii pe durata expunerii la foc conform curbei standard pe faţa neexpusă a elementului depăşeşte 140
6
˚ C sau cacircnd creşterea temperaturii maxime icircntr-un punct pe faţa neexpusă a elementului pe durata expunerii la foc conform curbei standard depăşeşte 180 ˚C
(4) Elementele trebuie să icircndeplinească criteriile R E şi I după cum urmează
- numai funcţia de capacitate portantă - criteriul R
- numai funcţia de separare - criteriile E şi I
- ambele funcţii - de separare şi de capacitate portantă - criteriile R E şi I
(5) La utilizarea metodelor de calcul criteriile de deformaţii se vor lua icircn considerare atunci cacircnd elementele de separare sau măsurile de protecţie la foc sunt afectate de deformaţiile structurii de rezistenţă
22 ACŢIUNI
221 Acţiuni termice
2211 Reguli generale
(1) Acţiunea termică este dată de fluxul total de căldură hnet icircn Wm2 pe suprafaţa elementului considerat
(2) Fluxul total de căldură hnet va fi determinat consideracircnd atacirct radiaţia termică cacirct şi convecţia de la şi spre focul din imediaat vecinătate a elementului
(3) Componenta din radiaţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
unde
φ este factorul de configuraţie
este emisivitatea
este temperatura de radiaţie a mediului ambiant asupra elementului icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
este constanta lui Boltzmann icircn
(4) Icircn afara cazurilor speciale factorul de configuraţie se va lua
(5) Emisivitatea se va calcula conform 222
7
(6) Temperatura de radiaţie va fi considerată temperatura curbei standard
(7) Temperatura suprafeţei elementului rezultă din calculul de transfer termic asupra elementului
(8) Componenta din convecţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
(22)
unde
este coeficientul de transfer termic prin convecţie icircn Wm2K
este temperatura gazelor fierbinţi icircn vecinătatea elementului icircn timpul expunerii la foc icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
(9) Coeficientul de transfer termic prin convecţie către faţa expusă la foc se va lua = 25 Wm2K
(10) Pe faţa neexpusă la foc a elementului de separare transmiterea de flux termic prin
radiaţie se va neglija iar coeficientul de transfer termic prin convecţie se va lua α = 9 Wm2K
2212 Curba temperatură-timp
(1) Fluxul total de căldură din convecţie şi radiaţie se va determina cu relaţia
(23)
unde
este dat icircn relaţia (22)
este dat icircn relaţia (21)
este un factor privind convenţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la
foc şi va fi luat
este un factor privind radiaţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la foc
şi va fi luat
8
(2) Emisivitatea se va determina cu relaţia
(24)
unde
este emisivitatea caracteristică a cuptorului de icircncercări la foc
este emisivitatea suprafeţei elementului
(3) Curba standard temperatură-timp se va determina cu relaţia
[˚C] (25)
unde
este temperatura gazelor fierbinţi icircn cuptorul de icircncercări la foc icircn vecinătatea elementului expus la foc la timpul t icircn degC
t este timpul expunerii la foc icircn minute
222 Acţiuni statice
2221 Reguli generale
(1) Focul constituie o acţiune accidentală Combinaţiile de icircncărcări pentru starea limită ultimă şi starea limită de exploatare corespunzătoare acţiunii focului se icircncadrează icircn cazurile de icircncărcare definite de combinaţia excepţională
(2) Coeficienţii de siguranţă corespunzători reflectă faptul că structura trebuie să supravieţuiască focului pentru o capacitate portantă stabilită icircn procesul de dimensionare
(3) Icircn vederea verificării structurii la acţiunea focului nu se va lua nici o măsură constructivă pentru creşterea capacităţii portante a structuriisuplimentar aceleia stabilite iniţial Aceasta pentru că probabilitatea supraicircncărcării construcţiei icircn momentul incendiului este mai redusă decacirct icircn cazul calculului la starea limită la temperatura normală precum şi datorită faptului că metodele de calcul sau cele experimentale folosite icircn calculul la acţiunea focului au un caracter acoperitor
2222 Combinaţii de icircncărcări pentru starea limită la acţiunea focului
(1) Icircncărcările se consideră ca pentru temperatura normală dacă ele acţionează şi icircn condiţiile incendiului
(2) Valorile reprezentative ale icircncărcărilor variabile se iau icircn calcule folosind relaţia (26)
(3) Nu se permite diminuarea icircncărcărilor datorită combustiei Cazurile icircn care zăpada nu va fi considerată datorită topirii icircn momentul incendiului trebuie examinate de la caz la caz
9
(4) Icircncărcările rezultacircnd din procesul tehnologic nu intră icircn combinaţii (de exemplu forţele orizontale din pod rulant)
(5) Uneori la stabilirea combinaţiei de icircncărcări este necesar să se considere icircncărcări suplimentare de exemplu forţe de impact datorită cedării unor elemente structurale sau cele datorită impactului unor utilaje grele Pentru pereţii antifoc se va considera o forţă orizontală de impact corespunzătoare unei energii de calcul Ad= 3000 Nm Pentru alte elemente structurale solicitate la acţiune a focului valorile energiei de calcul Ad corespunzătoare unor forţe de impact se stabilesc de către beneficiar
(6) Pentru a obţine icircncărcarea de calcul relevantă icircn cazul acţiunii focului cu care se determină efortul de calcul la starea limită de incendiu Efid se utilizează următoarea combinaţie accidentală
(26)
unde
GK este valoarea caracteristică a icircncărcării permanente
QK1 este valoarea caracteristică a icircncărcării variabile dominante
QKi sunt valorile caracteristice ale celorlalte icircncărcări variabile
este icircncărcarea accidentală
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită
de incendiu
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă
este coeficientul de combinare pentru restul icircncărcărilor variabile
Observaţie icircncărcarea variabilă dominantă trebuie interpretată ca fiind acţiunea variabilă cu efectul cel mai semnificativ pentru ipoteza de calcul luată icircn considerare (icircn raport cu STAS 101010A1975 aceasta ar putea fi fie o acţiune cvasi-permanentă fie o acţiune variabilă după caz)
(7) Icircn relaţia 26 se vor folosi coeficienţii de combinare a icircncărcărilor din tabelul 21
Tabelul 21 Coeficienţii de combinare la starea limită de incendiu
Acţiuni
Coeficienţi de combinare
10
Icircncărcări impuse icircn clădiri
Categoria A - locuinţe 05 03
Categoria B - birouri 05 03
Categoria C - săli de conferinţe săli de cinema 07 06
Categoria D - suprafeţe comerciale magazine 07 06
Categoria E - Depozite 09 08
Zăpadă 02 0
Vacircnt 05 0
23 VALORI DE CALCUL PENTRU CARACTERISTICILE MATERIALELOR
(1) Valorile de calcul ale proprietăţilor termice şi mecanice ale materialelor sunt definite după cum urmează
- proprietăţi termice pentru analiza termică
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este favorabilă siguranţei la foc se va lua
(27)
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este defavorabilă siguranţei la foc se va lua
(28)
- rezistenţa şi proprietăţi de deformaţie pentru analiza structurală
(29)
unde
este valoarea caracteristică a proprietaţii materialului icircn calculul la foc ea depinde de temperatura materialului θ vezi capitolul 3
XK este valoarea caracteristică a unei rezistenţe sau a unei proprietăţi de deformaţie a materialului icircn calculul la temperatura normală
11
este factorul de reducere a rezistenţei sau a unei proprietăţi de deformaţie
care depinde de temperatura materialului vezi 321
este coeficientul parţial de siguranţă pentru proprietăţile materialului icircn calculul la
foc
24 METODE DE VERIFICARE
241 Rezistenţa la foc a structurii
(1) Analiza structurii icircn caz de incendiu se va realiza printr-una din metodele următoare
bull analiza structurală globală vezi 242bull analiza unei părţi din structură vezi 243bull analiza elementelor structurale vezi 244
(2) O analiză a elementelor structurale este suficientă icircn cazul verificării la foc bazate pe curba standard temperatură - timp
(3) Ca o alternativă la metodele de calcul verificarea poate fi făcută pe baza rezultatelor icircncercărilor experimentale
242 Analiza structurală globală
(1) Analiza structurală globală icircn caz de incendiu se va efectua ţinacircnd seama de modul de cedare de proprietăţile materialelor şi rigiditatea elementelor care depind de temperatură
(2) Pe durata expunerii la foc t se va verifica dacă
(210)
unde
este efortul de calcul produs de acţiuni la starea limită de incendiu inclusiv efectele dilatării şi deformaţiei termice
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
t este timpul de expunere la foc
243 Analiza părţilor de structură
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate face o analiză structurală pe părţi de structură (substructură) icircn care substructurile sunt expuse la foc şi analizate conform precizărilor de la 242
12
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(23) Rezistenţa la temperatura normală Starea ultimă de rezistenţă la temperatura normală pentru gruparea fundamentală de icircncărcări
(24) Scenariul de conformare la foc prin proiectare O anume dezvoltare a incendiului luată icircn considerare icircn scopul conformării la foc prin proiectare
(25) Temperatura critică a oţelului Temperatura de cedare a elementului structural la un anumit nivel de icircncărcare
13 SIMBOLURI UTILIZATE
131 Simboluri
(1) Pe parcursul materialului următoarele simboluri vor fi folosite
Am este suprafaţa expusă la foc a unui element pe unitatea de lungime
Ap este suprafaţa interioară a materialului de protecţie la foc pe unitatea de lungime
Ea este modulul de elasticitate longitudinal al oţelului pentru calculul la temperatura normală
este modulul de elasticitate longitudinal al oţelului pentru calculul la temperatura
este efortul din icircncărcări la starea limită de incendiu
este efortul capabil la temperatura uniformă θ
este efortul capabil la starea limită de incendiu
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
T este temperatura măsurată icircn K (faţă de θ temperatura [oC])
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
este proprietatea de calcul a materialului icircn condiţii de foc la timpul t
este valoarea caracteristică a unei proprietăţi de material
este valoarea caracteristică a unei proprietăţi de material la temperatura θ
c este căldura specifică [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie
4
este limita de proporţionalitate a oţelului la tamperatura
este limita de curgere efectivă la temperatura
este valaorea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă
este valoarea relativă a unei proprietăţi de rezistenţă sau deformaţie a oţelului la
temperatura ridicată
l este lungimea la 20degC
este lungirea indusă de temperatură
t este timpul de expunere la foc [min]
este intervalul de timp [sec]
este factorul de reducere pentru icircncărcarea de calcul icircn condiţii de foc
θ este temperatura măsurată icircn degC (faţă de T temperatura [K])
k este factorul de adaptare
λ este conductivitatea telmică [W mK]
este gradul de utilizare la t=0
132 Indici
(1) Pe parcursul materialului se vor folosi următorii indici
a oţel
b flambaj
c conexiuni
fi valoarea relevantă icircn condiţii de foc
m element
ρ material de protecţie la foc
t dependent de timp
5
θ dependent de temperatură
133 Simboluri adiţionale
(1) Icircn anexele C D şi E sunt folosite simboluri suplimentare Ele sunt definite la prima lor apariţie
14 Unităţi
(1) Se va folosi sistemul internaţional de unităţi SI
(2) Se vor folosi următoarelor unităţi icircn calcule
suprafaţa m2
grosimea izolaţiei m
temperatura oC
temperatura absolută K
diferenţa de temperatură K
căldura specifică JkgK
coeficientul de conductivitate termică WmK
[top]
2 PRINCIPII DE BAZĂ
21 Cerinţe de performanţă
(1) Dacă structurii i se cere să aibă o anumită rezistenţă icircn condiţiile incendiului ea va fi calculată şi executată icircn aşa fel icircncacirct să-şi menţină funcţia de capacitate portantă pe timpul expunerii la foc criteriul R
(2) Icircn cazul compartimentării elementul respectiv trebuie să fie calculat şi executat astfel icircncacirct să-şi menţină funcţia de separare pe timpul expunerii la foc de exemplu
bull să nu apară cedarea de etanşeitate ca urmare a fisurării a provocării de ruperi sau găuri suficient de mari pentru a permite pătrunderea focului prin flăcări sau gaze fierbinţi - criteriul E
bull să nu apară cedarea de izolare termică a feţei neexpuse a elementului prin depăşirea temperaturii de aprindere ndash criteriul I
(3) Criteriul I va fi considerat atins atunci cacircnd creşterea temperaturii medii pe durata expunerii la foc conform curbei standard pe faţa neexpusă a elementului depăşeşte 140
6
˚ C sau cacircnd creşterea temperaturii maxime icircntr-un punct pe faţa neexpusă a elementului pe durata expunerii la foc conform curbei standard depăşeşte 180 ˚C
(4) Elementele trebuie să icircndeplinească criteriile R E şi I după cum urmează
- numai funcţia de capacitate portantă - criteriul R
- numai funcţia de separare - criteriile E şi I
- ambele funcţii - de separare şi de capacitate portantă - criteriile R E şi I
(5) La utilizarea metodelor de calcul criteriile de deformaţii se vor lua icircn considerare atunci cacircnd elementele de separare sau măsurile de protecţie la foc sunt afectate de deformaţiile structurii de rezistenţă
22 ACŢIUNI
221 Acţiuni termice
2211 Reguli generale
(1) Acţiunea termică este dată de fluxul total de căldură hnet icircn Wm2 pe suprafaţa elementului considerat
(2) Fluxul total de căldură hnet va fi determinat consideracircnd atacirct radiaţia termică cacirct şi convecţia de la şi spre focul din imediaat vecinătate a elementului
(3) Componenta din radiaţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
unde
φ este factorul de configuraţie
este emisivitatea
este temperatura de radiaţie a mediului ambiant asupra elementului icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
este constanta lui Boltzmann icircn
(4) Icircn afara cazurilor speciale factorul de configuraţie se va lua
(5) Emisivitatea se va calcula conform 222
7
(6) Temperatura de radiaţie va fi considerată temperatura curbei standard
(7) Temperatura suprafeţei elementului rezultă din calculul de transfer termic asupra elementului
(8) Componenta din convecţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
(22)
unde
este coeficientul de transfer termic prin convecţie icircn Wm2K
este temperatura gazelor fierbinţi icircn vecinătatea elementului icircn timpul expunerii la foc icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
(9) Coeficientul de transfer termic prin convecţie către faţa expusă la foc se va lua = 25 Wm2K
(10) Pe faţa neexpusă la foc a elementului de separare transmiterea de flux termic prin
radiaţie se va neglija iar coeficientul de transfer termic prin convecţie se va lua α = 9 Wm2K
2212 Curba temperatură-timp
(1) Fluxul total de căldură din convecţie şi radiaţie se va determina cu relaţia
(23)
unde
este dat icircn relaţia (22)
este dat icircn relaţia (21)
este un factor privind convenţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la
foc şi va fi luat
este un factor privind radiaţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la foc
şi va fi luat
8
(2) Emisivitatea se va determina cu relaţia
(24)
unde
este emisivitatea caracteristică a cuptorului de icircncercări la foc
este emisivitatea suprafeţei elementului
(3) Curba standard temperatură-timp se va determina cu relaţia
[˚C] (25)
unde
este temperatura gazelor fierbinţi icircn cuptorul de icircncercări la foc icircn vecinătatea elementului expus la foc la timpul t icircn degC
t este timpul expunerii la foc icircn minute
222 Acţiuni statice
2221 Reguli generale
(1) Focul constituie o acţiune accidentală Combinaţiile de icircncărcări pentru starea limită ultimă şi starea limită de exploatare corespunzătoare acţiunii focului se icircncadrează icircn cazurile de icircncărcare definite de combinaţia excepţională
(2) Coeficienţii de siguranţă corespunzători reflectă faptul că structura trebuie să supravieţuiască focului pentru o capacitate portantă stabilită icircn procesul de dimensionare
(3) Icircn vederea verificării structurii la acţiunea focului nu se va lua nici o măsură constructivă pentru creşterea capacităţii portante a structuriisuplimentar aceleia stabilite iniţial Aceasta pentru că probabilitatea supraicircncărcării construcţiei icircn momentul incendiului este mai redusă decacirct icircn cazul calculului la starea limită la temperatura normală precum şi datorită faptului că metodele de calcul sau cele experimentale folosite icircn calculul la acţiunea focului au un caracter acoperitor
2222 Combinaţii de icircncărcări pentru starea limită la acţiunea focului
(1) Icircncărcările se consideră ca pentru temperatura normală dacă ele acţionează şi icircn condiţiile incendiului
(2) Valorile reprezentative ale icircncărcărilor variabile se iau icircn calcule folosind relaţia (26)
(3) Nu se permite diminuarea icircncărcărilor datorită combustiei Cazurile icircn care zăpada nu va fi considerată datorită topirii icircn momentul incendiului trebuie examinate de la caz la caz
9
(4) Icircncărcările rezultacircnd din procesul tehnologic nu intră icircn combinaţii (de exemplu forţele orizontale din pod rulant)
(5) Uneori la stabilirea combinaţiei de icircncărcări este necesar să se considere icircncărcări suplimentare de exemplu forţe de impact datorită cedării unor elemente structurale sau cele datorită impactului unor utilaje grele Pentru pereţii antifoc se va considera o forţă orizontală de impact corespunzătoare unei energii de calcul Ad= 3000 Nm Pentru alte elemente structurale solicitate la acţiune a focului valorile energiei de calcul Ad corespunzătoare unor forţe de impact se stabilesc de către beneficiar
(6) Pentru a obţine icircncărcarea de calcul relevantă icircn cazul acţiunii focului cu care se determină efortul de calcul la starea limită de incendiu Efid se utilizează următoarea combinaţie accidentală
(26)
unde
GK este valoarea caracteristică a icircncărcării permanente
QK1 este valoarea caracteristică a icircncărcării variabile dominante
QKi sunt valorile caracteristice ale celorlalte icircncărcări variabile
este icircncărcarea accidentală
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită
de incendiu
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă
este coeficientul de combinare pentru restul icircncărcărilor variabile
Observaţie icircncărcarea variabilă dominantă trebuie interpretată ca fiind acţiunea variabilă cu efectul cel mai semnificativ pentru ipoteza de calcul luată icircn considerare (icircn raport cu STAS 101010A1975 aceasta ar putea fi fie o acţiune cvasi-permanentă fie o acţiune variabilă după caz)
(7) Icircn relaţia 26 se vor folosi coeficienţii de combinare a icircncărcărilor din tabelul 21
Tabelul 21 Coeficienţii de combinare la starea limită de incendiu
Acţiuni
Coeficienţi de combinare
10
Icircncărcări impuse icircn clădiri
Categoria A - locuinţe 05 03
Categoria B - birouri 05 03
Categoria C - săli de conferinţe săli de cinema 07 06
Categoria D - suprafeţe comerciale magazine 07 06
Categoria E - Depozite 09 08
Zăpadă 02 0
Vacircnt 05 0
23 VALORI DE CALCUL PENTRU CARACTERISTICILE MATERIALELOR
(1) Valorile de calcul ale proprietăţilor termice şi mecanice ale materialelor sunt definite după cum urmează
- proprietăţi termice pentru analiza termică
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este favorabilă siguranţei la foc se va lua
(27)
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este defavorabilă siguranţei la foc se va lua
(28)
- rezistenţa şi proprietăţi de deformaţie pentru analiza structurală
(29)
unde
este valoarea caracteristică a proprietaţii materialului icircn calculul la foc ea depinde de temperatura materialului θ vezi capitolul 3
XK este valoarea caracteristică a unei rezistenţe sau a unei proprietăţi de deformaţie a materialului icircn calculul la temperatura normală
11
este factorul de reducere a rezistenţei sau a unei proprietăţi de deformaţie
care depinde de temperatura materialului vezi 321
este coeficientul parţial de siguranţă pentru proprietăţile materialului icircn calculul la
foc
24 METODE DE VERIFICARE
241 Rezistenţa la foc a structurii
(1) Analiza structurii icircn caz de incendiu se va realiza printr-una din metodele următoare
bull analiza structurală globală vezi 242bull analiza unei părţi din structură vezi 243bull analiza elementelor structurale vezi 244
(2) O analiză a elementelor structurale este suficientă icircn cazul verificării la foc bazate pe curba standard temperatură - timp
(3) Ca o alternativă la metodele de calcul verificarea poate fi făcută pe baza rezultatelor icircncercărilor experimentale
242 Analiza structurală globală
(1) Analiza structurală globală icircn caz de incendiu se va efectua ţinacircnd seama de modul de cedare de proprietăţile materialelor şi rigiditatea elementelor care depind de temperatură
(2) Pe durata expunerii la foc t se va verifica dacă
(210)
unde
este efortul de calcul produs de acţiuni la starea limită de incendiu inclusiv efectele dilatării şi deformaţiei termice
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
t este timpul de expunere la foc
243 Analiza părţilor de structură
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate face o analiză structurală pe părţi de structură (substructură) icircn care substructurile sunt expuse la foc şi analizate conform precizărilor de la 242
12
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
este limita de proporţionalitate a oţelului la tamperatura
este limita de curgere efectivă la temperatura
este valaorea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă
este valoarea relativă a unei proprietăţi de rezistenţă sau deformaţie a oţelului la
temperatura ridicată
l este lungimea la 20degC
este lungirea indusă de temperatură
t este timpul de expunere la foc [min]
este intervalul de timp [sec]
este factorul de reducere pentru icircncărcarea de calcul icircn condiţii de foc
θ este temperatura măsurată icircn degC (faţă de T temperatura [K])
k este factorul de adaptare
λ este conductivitatea telmică [W mK]
este gradul de utilizare la t=0
132 Indici
(1) Pe parcursul materialului se vor folosi următorii indici
a oţel
b flambaj
c conexiuni
fi valoarea relevantă icircn condiţii de foc
m element
ρ material de protecţie la foc
t dependent de timp
5
θ dependent de temperatură
133 Simboluri adiţionale
(1) Icircn anexele C D şi E sunt folosite simboluri suplimentare Ele sunt definite la prima lor apariţie
14 Unităţi
(1) Se va folosi sistemul internaţional de unităţi SI
(2) Se vor folosi următoarelor unităţi icircn calcule
suprafaţa m2
grosimea izolaţiei m
temperatura oC
temperatura absolută K
diferenţa de temperatură K
căldura specifică JkgK
coeficientul de conductivitate termică WmK
[top]
2 PRINCIPII DE BAZĂ
21 Cerinţe de performanţă
(1) Dacă structurii i se cere să aibă o anumită rezistenţă icircn condiţiile incendiului ea va fi calculată şi executată icircn aşa fel icircncacirct să-şi menţină funcţia de capacitate portantă pe timpul expunerii la foc criteriul R
(2) Icircn cazul compartimentării elementul respectiv trebuie să fie calculat şi executat astfel icircncacirct să-şi menţină funcţia de separare pe timpul expunerii la foc de exemplu
bull să nu apară cedarea de etanşeitate ca urmare a fisurării a provocării de ruperi sau găuri suficient de mari pentru a permite pătrunderea focului prin flăcări sau gaze fierbinţi - criteriul E
bull să nu apară cedarea de izolare termică a feţei neexpuse a elementului prin depăşirea temperaturii de aprindere ndash criteriul I
(3) Criteriul I va fi considerat atins atunci cacircnd creşterea temperaturii medii pe durata expunerii la foc conform curbei standard pe faţa neexpusă a elementului depăşeşte 140
6
˚ C sau cacircnd creşterea temperaturii maxime icircntr-un punct pe faţa neexpusă a elementului pe durata expunerii la foc conform curbei standard depăşeşte 180 ˚C
(4) Elementele trebuie să icircndeplinească criteriile R E şi I după cum urmează
- numai funcţia de capacitate portantă - criteriul R
- numai funcţia de separare - criteriile E şi I
- ambele funcţii - de separare şi de capacitate portantă - criteriile R E şi I
(5) La utilizarea metodelor de calcul criteriile de deformaţii se vor lua icircn considerare atunci cacircnd elementele de separare sau măsurile de protecţie la foc sunt afectate de deformaţiile structurii de rezistenţă
22 ACŢIUNI
221 Acţiuni termice
2211 Reguli generale
(1) Acţiunea termică este dată de fluxul total de căldură hnet icircn Wm2 pe suprafaţa elementului considerat
(2) Fluxul total de căldură hnet va fi determinat consideracircnd atacirct radiaţia termică cacirct şi convecţia de la şi spre focul din imediaat vecinătate a elementului
(3) Componenta din radiaţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
unde
φ este factorul de configuraţie
este emisivitatea
este temperatura de radiaţie a mediului ambiant asupra elementului icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
este constanta lui Boltzmann icircn
(4) Icircn afara cazurilor speciale factorul de configuraţie se va lua
(5) Emisivitatea se va calcula conform 222
7
(6) Temperatura de radiaţie va fi considerată temperatura curbei standard
(7) Temperatura suprafeţei elementului rezultă din calculul de transfer termic asupra elementului
(8) Componenta din convecţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
(22)
unde
este coeficientul de transfer termic prin convecţie icircn Wm2K
este temperatura gazelor fierbinţi icircn vecinătatea elementului icircn timpul expunerii la foc icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
(9) Coeficientul de transfer termic prin convecţie către faţa expusă la foc se va lua = 25 Wm2K
(10) Pe faţa neexpusă la foc a elementului de separare transmiterea de flux termic prin
radiaţie se va neglija iar coeficientul de transfer termic prin convecţie se va lua α = 9 Wm2K
2212 Curba temperatură-timp
(1) Fluxul total de căldură din convecţie şi radiaţie se va determina cu relaţia
(23)
unde
este dat icircn relaţia (22)
este dat icircn relaţia (21)
este un factor privind convenţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la
foc şi va fi luat
este un factor privind radiaţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la foc
şi va fi luat
8
(2) Emisivitatea se va determina cu relaţia
(24)
unde
este emisivitatea caracteristică a cuptorului de icircncercări la foc
este emisivitatea suprafeţei elementului
(3) Curba standard temperatură-timp se va determina cu relaţia
[˚C] (25)
unde
este temperatura gazelor fierbinţi icircn cuptorul de icircncercări la foc icircn vecinătatea elementului expus la foc la timpul t icircn degC
t este timpul expunerii la foc icircn minute
222 Acţiuni statice
2221 Reguli generale
(1) Focul constituie o acţiune accidentală Combinaţiile de icircncărcări pentru starea limită ultimă şi starea limită de exploatare corespunzătoare acţiunii focului se icircncadrează icircn cazurile de icircncărcare definite de combinaţia excepţională
(2) Coeficienţii de siguranţă corespunzători reflectă faptul că structura trebuie să supravieţuiască focului pentru o capacitate portantă stabilită icircn procesul de dimensionare
(3) Icircn vederea verificării structurii la acţiunea focului nu se va lua nici o măsură constructivă pentru creşterea capacităţii portante a structuriisuplimentar aceleia stabilite iniţial Aceasta pentru că probabilitatea supraicircncărcării construcţiei icircn momentul incendiului este mai redusă decacirct icircn cazul calculului la starea limită la temperatura normală precum şi datorită faptului că metodele de calcul sau cele experimentale folosite icircn calculul la acţiunea focului au un caracter acoperitor
2222 Combinaţii de icircncărcări pentru starea limită la acţiunea focului
(1) Icircncărcările se consideră ca pentru temperatura normală dacă ele acţionează şi icircn condiţiile incendiului
(2) Valorile reprezentative ale icircncărcărilor variabile se iau icircn calcule folosind relaţia (26)
(3) Nu se permite diminuarea icircncărcărilor datorită combustiei Cazurile icircn care zăpada nu va fi considerată datorită topirii icircn momentul incendiului trebuie examinate de la caz la caz
9
(4) Icircncărcările rezultacircnd din procesul tehnologic nu intră icircn combinaţii (de exemplu forţele orizontale din pod rulant)
(5) Uneori la stabilirea combinaţiei de icircncărcări este necesar să se considere icircncărcări suplimentare de exemplu forţe de impact datorită cedării unor elemente structurale sau cele datorită impactului unor utilaje grele Pentru pereţii antifoc se va considera o forţă orizontală de impact corespunzătoare unei energii de calcul Ad= 3000 Nm Pentru alte elemente structurale solicitate la acţiune a focului valorile energiei de calcul Ad corespunzătoare unor forţe de impact se stabilesc de către beneficiar
(6) Pentru a obţine icircncărcarea de calcul relevantă icircn cazul acţiunii focului cu care se determină efortul de calcul la starea limită de incendiu Efid se utilizează următoarea combinaţie accidentală
(26)
unde
GK este valoarea caracteristică a icircncărcării permanente
QK1 este valoarea caracteristică a icircncărcării variabile dominante
QKi sunt valorile caracteristice ale celorlalte icircncărcări variabile
este icircncărcarea accidentală
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită
de incendiu
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă
este coeficientul de combinare pentru restul icircncărcărilor variabile
Observaţie icircncărcarea variabilă dominantă trebuie interpretată ca fiind acţiunea variabilă cu efectul cel mai semnificativ pentru ipoteza de calcul luată icircn considerare (icircn raport cu STAS 101010A1975 aceasta ar putea fi fie o acţiune cvasi-permanentă fie o acţiune variabilă după caz)
(7) Icircn relaţia 26 se vor folosi coeficienţii de combinare a icircncărcărilor din tabelul 21
Tabelul 21 Coeficienţii de combinare la starea limită de incendiu
Acţiuni
Coeficienţi de combinare
10
Icircncărcări impuse icircn clădiri
Categoria A - locuinţe 05 03
Categoria B - birouri 05 03
Categoria C - săli de conferinţe săli de cinema 07 06
Categoria D - suprafeţe comerciale magazine 07 06
Categoria E - Depozite 09 08
Zăpadă 02 0
Vacircnt 05 0
23 VALORI DE CALCUL PENTRU CARACTERISTICILE MATERIALELOR
(1) Valorile de calcul ale proprietăţilor termice şi mecanice ale materialelor sunt definite după cum urmează
- proprietăţi termice pentru analiza termică
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este favorabilă siguranţei la foc se va lua
(27)
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este defavorabilă siguranţei la foc se va lua
(28)
- rezistenţa şi proprietăţi de deformaţie pentru analiza structurală
(29)
unde
este valoarea caracteristică a proprietaţii materialului icircn calculul la foc ea depinde de temperatura materialului θ vezi capitolul 3
XK este valoarea caracteristică a unei rezistenţe sau a unei proprietăţi de deformaţie a materialului icircn calculul la temperatura normală
11
este factorul de reducere a rezistenţei sau a unei proprietăţi de deformaţie
care depinde de temperatura materialului vezi 321
este coeficientul parţial de siguranţă pentru proprietăţile materialului icircn calculul la
foc
24 METODE DE VERIFICARE
241 Rezistenţa la foc a structurii
(1) Analiza structurii icircn caz de incendiu se va realiza printr-una din metodele următoare
bull analiza structurală globală vezi 242bull analiza unei părţi din structură vezi 243bull analiza elementelor structurale vezi 244
(2) O analiză a elementelor structurale este suficientă icircn cazul verificării la foc bazate pe curba standard temperatură - timp
(3) Ca o alternativă la metodele de calcul verificarea poate fi făcută pe baza rezultatelor icircncercărilor experimentale
242 Analiza structurală globală
(1) Analiza structurală globală icircn caz de incendiu se va efectua ţinacircnd seama de modul de cedare de proprietăţile materialelor şi rigiditatea elementelor care depind de temperatură
(2) Pe durata expunerii la foc t se va verifica dacă
(210)
unde
este efortul de calcul produs de acţiuni la starea limită de incendiu inclusiv efectele dilatării şi deformaţiei termice
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
t este timpul de expunere la foc
243 Analiza părţilor de structură
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate face o analiză structurală pe părţi de structură (substructură) icircn care substructurile sunt expuse la foc şi analizate conform precizărilor de la 242
12
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
θ dependent de temperatură
133 Simboluri adiţionale
(1) Icircn anexele C D şi E sunt folosite simboluri suplimentare Ele sunt definite la prima lor apariţie
14 Unităţi
(1) Se va folosi sistemul internaţional de unităţi SI
(2) Se vor folosi următoarelor unităţi icircn calcule
suprafaţa m2
grosimea izolaţiei m
temperatura oC
temperatura absolută K
diferenţa de temperatură K
căldura specifică JkgK
coeficientul de conductivitate termică WmK
[top]
2 PRINCIPII DE BAZĂ
21 Cerinţe de performanţă
(1) Dacă structurii i se cere să aibă o anumită rezistenţă icircn condiţiile incendiului ea va fi calculată şi executată icircn aşa fel icircncacirct să-şi menţină funcţia de capacitate portantă pe timpul expunerii la foc criteriul R
(2) Icircn cazul compartimentării elementul respectiv trebuie să fie calculat şi executat astfel icircncacirct să-şi menţină funcţia de separare pe timpul expunerii la foc de exemplu
bull să nu apară cedarea de etanşeitate ca urmare a fisurării a provocării de ruperi sau găuri suficient de mari pentru a permite pătrunderea focului prin flăcări sau gaze fierbinţi - criteriul E
bull să nu apară cedarea de izolare termică a feţei neexpuse a elementului prin depăşirea temperaturii de aprindere ndash criteriul I
(3) Criteriul I va fi considerat atins atunci cacircnd creşterea temperaturii medii pe durata expunerii la foc conform curbei standard pe faţa neexpusă a elementului depăşeşte 140
6
˚ C sau cacircnd creşterea temperaturii maxime icircntr-un punct pe faţa neexpusă a elementului pe durata expunerii la foc conform curbei standard depăşeşte 180 ˚C
(4) Elementele trebuie să icircndeplinească criteriile R E şi I după cum urmează
- numai funcţia de capacitate portantă - criteriul R
- numai funcţia de separare - criteriile E şi I
- ambele funcţii - de separare şi de capacitate portantă - criteriile R E şi I
(5) La utilizarea metodelor de calcul criteriile de deformaţii se vor lua icircn considerare atunci cacircnd elementele de separare sau măsurile de protecţie la foc sunt afectate de deformaţiile structurii de rezistenţă
22 ACŢIUNI
221 Acţiuni termice
2211 Reguli generale
(1) Acţiunea termică este dată de fluxul total de căldură hnet icircn Wm2 pe suprafaţa elementului considerat
(2) Fluxul total de căldură hnet va fi determinat consideracircnd atacirct radiaţia termică cacirct şi convecţia de la şi spre focul din imediaat vecinătate a elementului
(3) Componenta din radiaţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
unde
φ este factorul de configuraţie
este emisivitatea
este temperatura de radiaţie a mediului ambiant asupra elementului icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
este constanta lui Boltzmann icircn
(4) Icircn afara cazurilor speciale factorul de configuraţie se va lua
(5) Emisivitatea se va calcula conform 222
7
(6) Temperatura de radiaţie va fi considerată temperatura curbei standard
(7) Temperatura suprafeţei elementului rezultă din calculul de transfer termic asupra elementului
(8) Componenta din convecţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
(22)
unde
este coeficientul de transfer termic prin convecţie icircn Wm2K
este temperatura gazelor fierbinţi icircn vecinătatea elementului icircn timpul expunerii la foc icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
(9) Coeficientul de transfer termic prin convecţie către faţa expusă la foc se va lua = 25 Wm2K
(10) Pe faţa neexpusă la foc a elementului de separare transmiterea de flux termic prin
radiaţie se va neglija iar coeficientul de transfer termic prin convecţie se va lua α = 9 Wm2K
2212 Curba temperatură-timp
(1) Fluxul total de căldură din convecţie şi radiaţie se va determina cu relaţia
(23)
unde
este dat icircn relaţia (22)
este dat icircn relaţia (21)
este un factor privind convenţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la
foc şi va fi luat
este un factor privind radiaţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la foc
şi va fi luat
8
(2) Emisivitatea se va determina cu relaţia
(24)
unde
este emisivitatea caracteristică a cuptorului de icircncercări la foc
este emisivitatea suprafeţei elementului
(3) Curba standard temperatură-timp se va determina cu relaţia
[˚C] (25)
unde
este temperatura gazelor fierbinţi icircn cuptorul de icircncercări la foc icircn vecinătatea elementului expus la foc la timpul t icircn degC
t este timpul expunerii la foc icircn minute
222 Acţiuni statice
2221 Reguli generale
(1) Focul constituie o acţiune accidentală Combinaţiile de icircncărcări pentru starea limită ultimă şi starea limită de exploatare corespunzătoare acţiunii focului se icircncadrează icircn cazurile de icircncărcare definite de combinaţia excepţională
(2) Coeficienţii de siguranţă corespunzători reflectă faptul că structura trebuie să supravieţuiască focului pentru o capacitate portantă stabilită icircn procesul de dimensionare
(3) Icircn vederea verificării structurii la acţiunea focului nu se va lua nici o măsură constructivă pentru creşterea capacităţii portante a structuriisuplimentar aceleia stabilite iniţial Aceasta pentru că probabilitatea supraicircncărcării construcţiei icircn momentul incendiului este mai redusă decacirct icircn cazul calculului la starea limită la temperatura normală precum şi datorită faptului că metodele de calcul sau cele experimentale folosite icircn calculul la acţiunea focului au un caracter acoperitor
2222 Combinaţii de icircncărcări pentru starea limită la acţiunea focului
(1) Icircncărcările se consideră ca pentru temperatura normală dacă ele acţionează şi icircn condiţiile incendiului
(2) Valorile reprezentative ale icircncărcărilor variabile se iau icircn calcule folosind relaţia (26)
(3) Nu se permite diminuarea icircncărcărilor datorită combustiei Cazurile icircn care zăpada nu va fi considerată datorită topirii icircn momentul incendiului trebuie examinate de la caz la caz
9
(4) Icircncărcările rezultacircnd din procesul tehnologic nu intră icircn combinaţii (de exemplu forţele orizontale din pod rulant)
(5) Uneori la stabilirea combinaţiei de icircncărcări este necesar să se considere icircncărcări suplimentare de exemplu forţe de impact datorită cedării unor elemente structurale sau cele datorită impactului unor utilaje grele Pentru pereţii antifoc se va considera o forţă orizontală de impact corespunzătoare unei energii de calcul Ad= 3000 Nm Pentru alte elemente structurale solicitate la acţiune a focului valorile energiei de calcul Ad corespunzătoare unor forţe de impact se stabilesc de către beneficiar
(6) Pentru a obţine icircncărcarea de calcul relevantă icircn cazul acţiunii focului cu care se determină efortul de calcul la starea limită de incendiu Efid se utilizează următoarea combinaţie accidentală
(26)
unde
GK este valoarea caracteristică a icircncărcării permanente
QK1 este valoarea caracteristică a icircncărcării variabile dominante
QKi sunt valorile caracteristice ale celorlalte icircncărcări variabile
este icircncărcarea accidentală
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită
de incendiu
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă
este coeficientul de combinare pentru restul icircncărcărilor variabile
Observaţie icircncărcarea variabilă dominantă trebuie interpretată ca fiind acţiunea variabilă cu efectul cel mai semnificativ pentru ipoteza de calcul luată icircn considerare (icircn raport cu STAS 101010A1975 aceasta ar putea fi fie o acţiune cvasi-permanentă fie o acţiune variabilă după caz)
(7) Icircn relaţia 26 se vor folosi coeficienţii de combinare a icircncărcărilor din tabelul 21
Tabelul 21 Coeficienţii de combinare la starea limită de incendiu
Acţiuni
Coeficienţi de combinare
10
Icircncărcări impuse icircn clădiri
Categoria A - locuinţe 05 03
Categoria B - birouri 05 03
Categoria C - săli de conferinţe săli de cinema 07 06
Categoria D - suprafeţe comerciale magazine 07 06
Categoria E - Depozite 09 08
Zăpadă 02 0
Vacircnt 05 0
23 VALORI DE CALCUL PENTRU CARACTERISTICILE MATERIALELOR
(1) Valorile de calcul ale proprietăţilor termice şi mecanice ale materialelor sunt definite după cum urmează
- proprietăţi termice pentru analiza termică
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este favorabilă siguranţei la foc se va lua
(27)
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este defavorabilă siguranţei la foc se va lua
(28)
- rezistenţa şi proprietăţi de deformaţie pentru analiza structurală
(29)
unde
este valoarea caracteristică a proprietaţii materialului icircn calculul la foc ea depinde de temperatura materialului θ vezi capitolul 3
XK este valoarea caracteristică a unei rezistenţe sau a unei proprietăţi de deformaţie a materialului icircn calculul la temperatura normală
11
este factorul de reducere a rezistenţei sau a unei proprietăţi de deformaţie
care depinde de temperatura materialului vezi 321
este coeficientul parţial de siguranţă pentru proprietăţile materialului icircn calculul la
foc
24 METODE DE VERIFICARE
241 Rezistenţa la foc a structurii
(1) Analiza structurii icircn caz de incendiu se va realiza printr-una din metodele următoare
bull analiza structurală globală vezi 242bull analiza unei părţi din structură vezi 243bull analiza elementelor structurale vezi 244
(2) O analiză a elementelor structurale este suficientă icircn cazul verificării la foc bazate pe curba standard temperatură - timp
(3) Ca o alternativă la metodele de calcul verificarea poate fi făcută pe baza rezultatelor icircncercărilor experimentale
242 Analiza structurală globală
(1) Analiza structurală globală icircn caz de incendiu se va efectua ţinacircnd seama de modul de cedare de proprietăţile materialelor şi rigiditatea elementelor care depind de temperatură
(2) Pe durata expunerii la foc t se va verifica dacă
(210)
unde
este efortul de calcul produs de acţiuni la starea limită de incendiu inclusiv efectele dilatării şi deformaţiei termice
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
t este timpul de expunere la foc
243 Analiza părţilor de structură
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate face o analiză structurală pe părţi de structură (substructură) icircn care substructurile sunt expuse la foc şi analizate conform precizărilor de la 242
12
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
˚ C sau cacircnd creşterea temperaturii maxime icircntr-un punct pe faţa neexpusă a elementului pe durata expunerii la foc conform curbei standard depăşeşte 180 ˚C
(4) Elementele trebuie să icircndeplinească criteriile R E şi I după cum urmează
- numai funcţia de capacitate portantă - criteriul R
- numai funcţia de separare - criteriile E şi I
- ambele funcţii - de separare şi de capacitate portantă - criteriile R E şi I
(5) La utilizarea metodelor de calcul criteriile de deformaţii se vor lua icircn considerare atunci cacircnd elementele de separare sau măsurile de protecţie la foc sunt afectate de deformaţiile structurii de rezistenţă
22 ACŢIUNI
221 Acţiuni termice
2211 Reguli generale
(1) Acţiunea termică este dată de fluxul total de căldură hnet icircn Wm2 pe suprafaţa elementului considerat
(2) Fluxul total de căldură hnet va fi determinat consideracircnd atacirct radiaţia termică cacirct şi convecţia de la şi spre focul din imediaat vecinătate a elementului
(3) Componenta din radiaţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
unde
φ este factorul de configuraţie
este emisivitatea
este temperatura de radiaţie a mediului ambiant asupra elementului icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
este constanta lui Boltzmann icircn
(4) Icircn afara cazurilor speciale factorul de configuraţie se va lua
(5) Emisivitatea se va calcula conform 222
7
(6) Temperatura de radiaţie va fi considerată temperatura curbei standard
(7) Temperatura suprafeţei elementului rezultă din calculul de transfer termic asupra elementului
(8) Componenta din convecţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
(22)
unde
este coeficientul de transfer termic prin convecţie icircn Wm2K
este temperatura gazelor fierbinţi icircn vecinătatea elementului icircn timpul expunerii la foc icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
(9) Coeficientul de transfer termic prin convecţie către faţa expusă la foc se va lua = 25 Wm2K
(10) Pe faţa neexpusă la foc a elementului de separare transmiterea de flux termic prin
radiaţie se va neglija iar coeficientul de transfer termic prin convecţie se va lua α = 9 Wm2K
2212 Curba temperatură-timp
(1) Fluxul total de căldură din convecţie şi radiaţie se va determina cu relaţia
(23)
unde
este dat icircn relaţia (22)
este dat icircn relaţia (21)
este un factor privind convenţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la
foc şi va fi luat
este un factor privind radiaţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la foc
şi va fi luat
8
(2) Emisivitatea se va determina cu relaţia
(24)
unde
este emisivitatea caracteristică a cuptorului de icircncercări la foc
este emisivitatea suprafeţei elementului
(3) Curba standard temperatură-timp se va determina cu relaţia
[˚C] (25)
unde
este temperatura gazelor fierbinţi icircn cuptorul de icircncercări la foc icircn vecinătatea elementului expus la foc la timpul t icircn degC
t este timpul expunerii la foc icircn minute
222 Acţiuni statice
2221 Reguli generale
(1) Focul constituie o acţiune accidentală Combinaţiile de icircncărcări pentru starea limită ultimă şi starea limită de exploatare corespunzătoare acţiunii focului se icircncadrează icircn cazurile de icircncărcare definite de combinaţia excepţională
(2) Coeficienţii de siguranţă corespunzători reflectă faptul că structura trebuie să supravieţuiască focului pentru o capacitate portantă stabilită icircn procesul de dimensionare
(3) Icircn vederea verificării structurii la acţiunea focului nu se va lua nici o măsură constructivă pentru creşterea capacităţii portante a structuriisuplimentar aceleia stabilite iniţial Aceasta pentru că probabilitatea supraicircncărcării construcţiei icircn momentul incendiului este mai redusă decacirct icircn cazul calculului la starea limită la temperatura normală precum şi datorită faptului că metodele de calcul sau cele experimentale folosite icircn calculul la acţiunea focului au un caracter acoperitor
2222 Combinaţii de icircncărcări pentru starea limită la acţiunea focului
(1) Icircncărcările se consideră ca pentru temperatura normală dacă ele acţionează şi icircn condiţiile incendiului
(2) Valorile reprezentative ale icircncărcărilor variabile se iau icircn calcule folosind relaţia (26)
(3) Nu se permite diminuarea icircncărcărilor datorită combustiei Cazurile icircn care zăpada nu va fi considerată datorită topirii icircn momentul incendiului trebuie examinate de la caz la caz
9
(4) Icircncărcările rezultacircnd din procesul tehnologic nu intră icircn combinaţii (de exemplu forţele orizontale din pod rulant)
(5) Uneori la stabilirea combinaţiei de icircncărcări este necesar să se considere icircncărcări suplimentare de exemplu forţe de impact datorită cedării unor elemente structurale sau cele datorită impactului unor utilaje grele Pentru pereţii antifoc se va considera o forţă orizontală de impact corespunzătoare unei energii de calcul Ad= 3000 Nm Pentru alte elemente structurale solicitate la acţiune a focului valorile energiei de calcul Ad corespunzătoare unor forţe de impact se stabilesc de către beneficiar
(6) Pentru a obţine icircncărcarea de calcul relevantă icircn cazul acţiunii focului cu care se determină efortul de calcul la starea limită de incendiu Efid se utilizează următoarea combinaţie accidentală
(26)
unde
GK este valoarea caracteristică a icircncărcării permanente
QK1 este valoarea caracteristică a icircncărcării variabile dominante
QKi sunt valorile caracteristice ale celorlalte icircncărcări variabile
este icircncărcarea accidentală
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită
de incendiu
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă
este coeficientul de combinare pentru restul icircncărcărilor variabile
Observaţie icircncărcarea variabilă dominantă trebuie interpretată ca fiind acţiunea variabilă cu efectul cel mai semnificativ pentru ipoteza de calcul luată icircn considerare (icircn raport cu STAS 101010A1975 aceasta ar putea fi fie o acţiune cvasi-permanentă fie o acţiune variabilă după caz)
(7) Icircn relaţia 26 se vor folosi coeficienţii de combinare a icircncărcărilor din tabelul 21
Tabelul 21 Coeficienţii de combinare la starea limită de incendiu
Acţiuni
Coeficienţi de combinare
10
Icircncărcări impuse icircn clădiri
Categoria A - locuinţe 05 03
Categoria B - birouri 05 03
Categoria C - săli de conferinţe săli de cinema 07 06
Categoria D - suprafeţe comerciale magazine 07 06
Categoria E - Depozite 09 08
Zăpadă 02 0
Vacircnt 05 0
23 VALORI DE CALCUL PENTRU CARACTERISTICILE MATERIALELOR
(1) Valorile de calcul ale proprietăţilor termice şi mecanice ale materialelor sunt definite după cum urmează
- proprietăţi termice pentru analiza termică
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este favorabilă siguranţei la foc se va lua
(27)
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este defavorabilă siguranţei la foc se va lua
(28)
- rezistenţa şi proprietăţi de deformaţie pentru analiza structurală
(29)
unde
este valoarea caracteristică a proprietaţii materialului icircn calculul la foc ea depinde de temperatura materialului θ vezi capitolul 3
XK este valoarea caracteristică a unei rezistenţe sau a unei proprietăţi de deformaţie a materialului icircn calculul la temperatura normală
11
este factorul de reducere a rezistenţei sau a unei proprietăţi de deformaţie
care depinde de temperatura materialului vezi 321
este coeficientul parţial de siguranţă pentru proprietăţile materialului icircn calculul la
foc
24 METODE DE VERIFICARE
241 Rezistenţa la foc a structurii
(1) Analiza structurii icircn caz de incendiu se va realiza printr-una din metodele următoare
bull analiza structurală globală vezi 242bull analiza unei părţi din structură vezi 243bull analiza elementelor structurale vezi 244
(2) O analiză a elementelor structurale este suficientă icircn cazul verificării la foc bazate pe curba standard temperatură - timp
(3) Ca o alternativă la metodele de calcul verificarea poate fi făcută pe baza rezultatelor icircncercărilor experimentale
242 Analiza structurală globală
(1) Analiza structurală globală icircn caz de incendiu se va efectua ţinacircnd seama de modul de cedare de proprietăţile materialelor şi rigiditatea elementelor care depind de temperatură
(2) Pe durata expunerii la foc t se va verifica dacă
(210)
unde
este efortul de calcul produs de acţiuni la starea limită de incendiu inclusiv efectele dilatării şi deformaţiei termice
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
t este timpul de expunere la foc
243 Analiza părţilor de structură
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate face o analiză structurală pe părţi de structură (substructură) icircn care substructurile sunt expuse la foc şi analizate conform precizărilor de la 242
12
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(6) Temperatura de radiaţie va fi considerată temperatura curbei standard
(7) Temperatura suprafeţei elementului rezultă din calculul de transfer termic asupra elementului
(8) Componenta din convecţie a fluxului de căldură pe unitatea de suprafaţă se va determina cu relaţia
(22)
unde
este coeficientul de transfer termic prin convecţie icircn Wm2K
este temperatura gazelor fierbinţi icircn vecinătatea elementului icircn timpul expunerii la foc icircn oC
este temperatura pe suprafaţa elementului icircn oC
(9) Coeficientul de transfer termic prin convecţie către faţa expusă la foc se va lua = 25 Wm2K
(10) Pe faţa neexpusă la foc a elementului de separare transmiterea de flux termic prin
radiaţie se va neglija iar coeficientul de transfer termic prin convecţie se va lua α = 9 Wm2K
2212 Curba temperatură-timp
(1) Fluxul total de căldură din convecţie şi radiaţie se va determina cu relaţia
(23)
unde
este dat icircn relaţia (22)
este dat icircn relaţia (21)
este un factor privind convenţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la
foc şi va fi luat
este un factor privind radiaţia ce ţine seama de sistemul naţional de icircncercare la foc
şi va fi luat
8
(2) Emisivitatea se va determina cu relaţia
(24)
unde
este emisivitatea caracteristică a cuptorului de icircncercări la foc
este emisivitatea suprafeţei elementului
(3) Curba standard temperatură-timp se va determina cu relaţia
[˚C] (25)
unde
este temperatura gazelor fierbinţi icircn cuptorul de icircncercări la foc icircn vecinătatea elementului expus la foc la timpul t icircn degC
t este timpul expunerii la foc icircn minute
222 Acţiuni statice
2221 Reguli generale
(1) Focul constituie o acţiune accidentală Combinaţiile de icircncărcări pentru starea limită ultimă şi starea limită de exploatare corespunzătoare acţiunii focului se icircncadrează icircn cazurile de icircncărcare definite de combinaţia excepţională
(2) Coeficienţii de siguranţă corespunzători reflectă faptul că structura trebuie să supravieţuiască focului pentru o capacitate portantă stabilită icircn procesul de dimensionare
(3) Icircn vederea verificării structurii la acţiunea focului nu se va lua nici o măsură constructivă pentru creşterea capacităţii portante a structuriisuplimentar aceleia stabilite iniţial Aceasta pentru că probabilitatea supraicircncărcării construcţiei icircn momentul incendiului este mai redusă decacirct icircn cazul calculului la starea limită la temperatura normală precum şi datorită faptului că metodele de calcul sau cele experimentale folosite icircn calculul la acţiunea focului au un caracter acoperitor
2222 Combinaţii de icircncărcări pentru starea limită la acţiunea focului
(1) Icircncărcările se consideră ca pentru temperatura normală dacă ele acţionează şi icircn condiţiile incendiului
(2) Valorile reprezentative ale icircncărcărilor variabile se iau icircn calcule folosind relaţia (26)
(3) Nu se permite diminuarea icircncărcărilor datorită combustiei Cazurile icircn care zăpada nu va fi considerată datorită topirii icircn momentul incendiului trebuie examinate de la caz la caz
9
(4) Icircncărcările rezultacircnd din procesul tehnologic nu intră icircn combinaţii (de exemplu forţele orizontale din pod rulant)
(5) Uneori la stabilirea combinaţiei de icircncărcări este necesar să se considere icircncărcări suplimentare de exemplu forţe de impact datorită cedării unor elemente structurale sau cele datorită impactului unor utilaje grele Pentru pereţii antifoc se va considera o forţă orizontală de impact corespunzătoare unei energii de calcul Ad= 3000 Nm Pentru alte elemente structurale solicitate la acţiune a focului valorile energiei de calcul Ad corespunzătoare unor forţe de impact se stabilesc de către beneficiar
(6) Pentru a obţine icircncărcarea de calcul relevantă icircn cazul acţiunii focului cu care se determină efortul de calcul la starea limită de incendiu Efid se utilizează următoarea combinaţie accidentală
(26)
unde
GK este valoarea caracteristică a icircncărcării permanente
QK1 este valoarea caracteristică a icircncărcării variabile dominante
QKi sunt valorile caracteristice ale celorlalte icircncărcări variabile
este icircncărcarea accidentală
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită
de incendiu
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă
este coeficientul de combinare pentru restul icircncărcărilor variabile
Observaţie icircncărcarea variabilă dominantă trebuie interpretată ca fiind acţiunea variabilă cu efectul cel mai semnificativ pentru ipoteza de calcul luată icircn considerare (icircn raport cu STAS 101010A1975 aceasta ar putea fi fie o acţiune cvasi-permanentă fie o acţiune variabilă după caz)
(7) Icircn relaţia 26 se vor folosi coeficienţii de combinare a icircncărcărilor din tabelul 21
Tabelul 21 Coeficienţii de combinare la starea limită de incendiu
Acţiuni
Coeficienţi de combinare
10
Icircncărcări impuse icircn clădiri
Categoria A - locuinţe 05 03
Categoria B - birouri 05 03
Categoria C - săli de conferinţe săli de cinema 07 06
Categoria D - suprafeţe comerciale magazine 07 06
Categoria E - Depozite 09 08
Zăpadă 02 0
Vacircnt 05 0
23 VALORI DE CALCUL PENTRU CARACTERISTICILE MATERIALELOR
(1) Valorile de calcul ale proprietăţilor termice şi mecanice ale materialelor sunt definite după cum urmează
- proprietăţi termice pentru analiza termică
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este favorabilă siguranţei la foc se va lua
(27)
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este defavorabilă siguranţei la foc se va lua
(28)
- rezistenţa şi proprietăţi de deformaţie pentru analiza structurală
(29)
unde
este valoarea caracteristică a proprietaţii materialului icircn calculul la foc ea depinde de temperatura materialului θ vezi capitolul 3
XK este valoarea caracteristică a unei rezistenţe sau a unei proprietăţi de deformaţie a materialului icircn calculul la temperatura normală
11
este factorul de reducere a rezistenţei sau a unei proprietăţi de deformaţie
care depinde de temperatura materialului vezi 321
este coeficientul parţial de siguranţă pentru proprietăţile materialului icircn calculul la
foc
24 METODE DE VERIFICARE
241 Rezistenţa la foc a structurii
(1) Analiza structurii icircn caz de incendiu se va realiza printr-una din metodele următoare
bull analiza structurală globală vezi 242bull analiza unei părţi din structură vezi 243bull analiza elementelor structurale vezi 244
(2) O analiză a elementelor structurale este suficientă icircn cazul verificării la foc bazate pe curba standard temperatură - timp
(3) Ca o alternativă la metodele de calcul verificarea poate fi făcută pe baza rezultatelor icircncercărilor experimentale
242 Analiza structurală globală
(1) Analiza structurală globală icircn caz de incendiu se va efectua ţinacircnd seama de modul de cedare de proprietăţile materialelor şi rigiditatea elementelor care depind de temperatură
(2) Pe durata expunerii la foc t se va verifica dacă
(210)
unde
este efortul de calcul produs de acţiuni la starea limită de incendiu inclusiv efectele dilatării şi deformaţiei termice
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
t este timpul de expunere la foc
243 Analiza părţilor de structură
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate face o analiză structurală pe părţi de structură (substructură) icircn care substructurile sunt expuse la foc şi analizate conform precizărilor de la 242
12
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(2) Emisivitatea se va determina cu relaţia
(24)
unde
este emisivitatea caracteristică a cuptorului de icircncercări la foc
este emisivitatea suprafeţei elementului
(3) Curba standard temperatură-timp se va determina cu relaţia
[˚C] (25)
unde
este temperatura gazelor fierbinţi icircn cuptorul de icircncercări la foc icircn vecinătatea elementului expus la foc la timpul t icircn degC
t este timpul expunerii la foc icircn minute
222 Acţiuni statice
2221 Reguli generale
(1) Focul constituie o acţiune accidentală Combinaţiile de icircncărcări pentru starea limită ultimă şi starea limită de exploatare corespunzătoare acţiunii focului se icircncadrează icircn cazurile de icircncărcare definite de combinaţia excepţională
(2) Coeficienţii de siguranţă corespunzători reflectă faptul că structura trebuie să supravieţuiască focului pentru o capacitate portantă stabilită icircn procesul de dimensionare
(3) Icircn vederea verificării structurii la acţiunea focului nu se va lua nici o măsură constructivă pentru creşterea capacităţii portante a structuriisuplimentar aceleia stabilite iniţial Aceasta pentru că probabilitatea supraicircncărcării construcţiei icircn momentul incendiului este mai redusă decacirct icircn cazul calculului la starea limită la temperatura normală precum şi datorită faptului că metodele de calcul sau cele experimentale folosite icircn calculul la acţiunea focului au un caracter acoperitor
2222 Combinaţii de icircncărcări pentru starea limită la acţiunea focului
(1) Icircncărcările se consideră ca pentru temperatura normală dacă ele acţionează şi icircn condiţiile incendiului
(2) Valorile reprezentative ale icircncărcărilor variabile se iau icircn calcule folosind relaţia (26)
(3) Nu se permite diminuarea icircncărcărilor datorită combustiei Cazurile icircn care zăpada nu va fi considerată datorită topirii icircn momentul incendiului trebuie examinate de la caz la caz
9
(4) Icircncărcările rezultacircnd din procesul tehnologic nu intră icircn combinaţii (de exemplu forţele orizontale din pod rulant)
(5) Uneori la stabilirea combinaţiei de icircncărcări este necesar să se considere icircncărcări suplimentare de exemplu forţe de impact datorită cedării unor elemente structurale sau cele datorită impactului unor utilaje grele Pentru pereţii antifoc se va considera o forţă orizontală de impact corespunzătoare unei energii de calcul Ad= 3000 Nm Pentru alte elemente structurale solicitate la acţiune a focului valorile energiei de calcul Ad corespunzătoare unor forţe de impact se stabilesc de către beneficiar
(6) Pentru a obţine icircncărcarea de calcul relevantă icircn cazul acţiunii focului cu care se determină efortul de calcul la starea limită de incendiu Efid se utilizează următoarea combinaţie accidentală
(26)
unde
GK este valoarea caracteristică a icircncărcării permanente
QK1 este valoarea caracteristică a icircncărcării variabile dominante
QKi sunt valorile caracteristice ale celorlalte icircncărcări variabile
este icircncărcarea accidentală
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită
de incendiu
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă
este coeficientul de combinare pentru restul icircncărcărilor variabile
Observaţie icircncărcarea variabilă dominantă trebuie interpretată ca fiind acţiunea variabilă cu efectul cel mai semnificativ pentru ipoteza de calcul luată icircn considerare (icircn raport cu STAS 101010A1975 aceasta ar putea fi fie o acţiune cvasi-permanentă fie o acţiune variabilă după caz)
(7) Icircn relaţia 26 se vor folosi coeficienţii de combinare a icircncărcărilor din tabelul 21
Tabelul 21 Coeficienţii de combinare la starea limită de incendiu
Acţiuni
Coeficienţi de combinare
10
Icircncărcări impuse icircn clădiri
Categoria A - locuinţe 05 03
Categoria B - birouri 05 03
Categoria C - săli de conferinţe săli de cinema 07 06
Categoria D - suprafeţe comerciale magazine 07 06
Categoria E - Depozite 09 08
Zăpadă 02 0
Vacircnt 05 0
23 VALORI DE CALCUL PENTRU CARACTERISTICILE MATERIALELOR
(1) Valorile de calcul ale proprietăţilor termice şi mecanice ale materialelor sunt definite după cum urmează
- proprietăţi termice pentru analiza termică
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este favorabilă siguranţei la foc se va lua
(27)
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este defavorabilă siguranţei la foc se va lua
(28)
- rezistenţa şi proprietăţi de deformaţie pentru analiza structurală
(29)
unde
este valoarea caracteristică a proprietaţii materialului icircn calculul la foc ea depinde de temperatura materialului θ vezi capitolul 3
XK este valoarea caracteristică a unei rezistenţe sau a unei proprietăţi de deformaţie a materialului icircn calculul la temperatura normală
11
este factorul de reducere a rezistenţei sau a unei proprietăţi de deformaţie
care depinde de temperatura materialului vezi 321
este coeficientul parţial de siguranţă pentru proprietăţile materialului icircn calculul la
foc
24 METODE DE VERIFICARE
241 Rezistenţa la foc a structurii
(1) Analiza structurii icircn caz de incendiu se va realiza printr-una din metodele următoare
bull analiza structurală globală vezi 242bull analiza unei părţi din structură vezi 243bull analiza elementelor structurale vezi 244
(2) O analiză a elementelor structurale este suficientă icircn cazul verificării la foc bazate pe curba standard temperatură - timp
(3) Ca o alternativă la metodele de calcul verificarea poate fi făcută pe baza rezultatelor icircncercărilor experimentale
242 Analiza structurală globală
(1) Analiza structurală globală icircn caz de incendiu se va efectua ţinacircnd seama de modul de cedare de proprietăţile materialelor şi rigiditatea elementelor care depind de temperatură
(2) Pe durata expunerii la foc t se va verifica dacă
(210)
unde
este efortul de calcul produs de acţiuni la starea limită de incendiu inclusiv efectele dilatării şi deformaţiei termice
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
t este timpul de expunere la foc
243 Analiza părţilor de structură
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate face o analiză structurală pe părţi de structură (substructură) icircn care substructurile sunt expuse la foc şi analizate conform precizărilor de la 242
12
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(4) Icircncărcările rezultacircnd din procesul tehnologic nu intră icircn combinaţii (de exemplu forţele orizontale din pod rulant)
(5) Uneori la stabilirea combinaţiei de icircncărcări este necesar să se considere icircncărcări suplimentare de exemplu forţe de impact datorită cedării unor elemente structurale sau cele datorită impactului unor utilaje grele Pentru pereţii antifoc se va considera o forţă orizontală de impact corespunzătoare unei energii de calcul Ad= 3000 Nm Pentru alte elemente structurale solicitate la acţiune a focului valorile energiei de calcul Ad corespunzătoare unor forţe de impact se stabilesc de către beneficiar
(6) Pentru a obţine icircncărcarea de calcul relevantă icircn cazul acţiunii focului cu care se determină efortul de calcul la starea limită de incendiu Efid se utilizează următoarea combinaţie accidentală
(26)
unde
GK este valoarea caracteristică a icircncărcării permanente
QK1 este valoarea caracteristică a icircncărcării variabile dominante
QKi sunt valorile caracteristice ale celorlalte icircncărcări variabile
este icircncărcarea accidentală
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită
de incendiu
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă
este coeficientul de combinare pentru restul icircncărcărilor variabile
Observaţie icircncărcarea variabilă dominantă trebuie interpretată ca fiind acţiunea variabilă cu efectul cel mai semnificativ pentru ipoteza de calcul luată icircn considerare (icircn raport cu STAS 101010A1975 aceasta ar putea fi fie o acţiune cvasi-permanentă fie o acţiune variabilă după caz)
(7) Icircn relaţia 26 se vor folosi coeficienţii de combinare a icircncărcărilor din tabelul 21
Tabelul 21 Coeficienţii de combinare la starea limită de incendiu
Acţiuni
Coeficienţi de combinare
10
Icircncărcări impuse icircn clădiri
Categoria A - locuinţe 05 03
Categoria B - birouri 05 03
Categoria C - săli de conferinţe săli de cinema 07 06
Categoria D - suprafeţe comerciale magazine 07 06
Categoria E - Depozite 09 08
Zăpadă 02 0
Vacircnt 05 0
23 VALORI DE CALCUL PENTRU CARACTERISTICILE MATERIALELOR
(1) Valorile de calcul ale proprietăţilor termice şi mecanice ale materialelor sunt definite după cum urmează
- proprietăţi termice pentru analiza termică
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este favorabilă siguranţei la foc se va lua
(27)
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este defavorabilă siguranţei la foc se va lua
(28)
- rezistenţa şi proprietăţi de deformaţie pentru analiza structurală
(29)
unde
este valoarea caracteristică a proprietaţii materialului icircn calculul la foc ea depinde de temperatura materialului θ vezi capitolul 3
XK este valoarea caracteristică a unei rezistenţe sau a unei proprietăţi de deformaţie a materialului icircn calculul la temperatura normală
11
este factorul de reducere a rezistenţei sau a unei proprietăţi de deformaţie
care depinde de temperatura materialului vezi 321
este coeficientul parţial de siguranţă pentru proprietăţile materialului icircn calculul la
foc
24 METODE DE VERIFICARE
241 Rezistenţa la foc a structurii
(1) Analiza structurii icircn caz de incendiu se va realiza printr-una din metodele următoare
bull analiza structurală globală vezi 242bull analiza unei părţi din structură vezi 243bull analiza elementelor structurale vezi 244
(2) O analiză a elementelor structurale este suficientă icircn cazul verificării la foc bazate pe curba standard temperatură - timp
(3) Ca o alternativă la metodele de calcul verificarea poate fi făcută pe baza rezultatelor icircncercărilor experimentale
242 Analiza structurală globală
(1) Analiza structurală globală icircn caz de incendiu se va efectua ţinacircnd seama de modul de cedare de proprietăţile materialelor şi rigiditatea elementelor care depind de temperatură
(2) Pe durata expunerii la foc t se va verifica dacă
(210)
unde
este efortul de calcul produs de acţiuni la starea limită de incendiu inclusiv efectele dilatării şi deformaţiei termice
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
t este timpul de expunere la foc
243 Analiza părţilor de structură
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate face o analiză structurală pe părţi de structură (substructură) icircn care substructurile sunt expuse la foc şi analizate conform precizărilor de la 242
12
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Icircncărcări impuse icircn clădiri
Categoria A - locuinţe 05 03
Categoria B - birouri 05 03
Categoria C - săli de conferinţe săli de cinema 07 06
Categoria D - suprafeţe comerciale magazine 07 06
Categoria E - Depozite 09 08
Zăpadă 02 0
Vacircnt 05 0
23 VALORI DE CALCUL PENTRU CARACTERISTICILE MATERIALELOR
(1) Valorile de calcul ale proprietăţilor termice şi mecanice ale materialelor sunt definite după cum urmează
- proprietăţi termice pentru analiza termică
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este favorabilă siguranţei la foc se va lua
(27)
- dacă creşterea valorii proprietăţii cu temperatura este defavorabilă siguranţei la foc se va lua
(28)
- rezistenţa şi proprietăţi de deformaţie pentru analiza structurală
(29)
unde
este valoarea caracteristică a proprietaţii materialului icircn calculul la foc ea depinde de temperatura materialului θ vezi capitolul 3
XK este valoarea caracteristică a unei rezistenţe sau a unei proprietăţi de deformaţie a materialului icircn calculul la temperatura normală
11
este factorul de reducere a rezistenţei sau a unei proprietăţi de deformaţie
care depinde de temperatura materialului vezi 321
este coeficientul parţial de siguranţă pentru proprietăţile materialului icircn calculul la
foc
24 METODE DE VERIFICARE
241 Rezistenţa la foc a structurii
(1) Analiza structurii icircn caz de incendiu se va realiza printr-una din metodele următoare
bull analiza structurală globală vezi 242bull analiza unei părţi din structură vezi 243bull analiza elementelor structurale vezi 244
(2) O analiză a elementelor structurale este suficientă icircn cazul verificării la foc bazate pe curba standard temperatură - timp
(3) Ca o alternativă la metodele de calcul verificarea poate fi făcută pe baza rezultatelor icircncercărilor experimentale
242 Analiza structurală globală
(1) Analiza structurală globală icircn caz de incendiu se va efectua ţinacircnd seama de modul de cedare de proprietăţile materialelor şi rigiditatea elementelor care depind de temperatură
(2) Pe durata expunerii la foc t se va verifica dacă
(210)
unde
este efortul de calcul produs de acţiuni la starea limită de incendiu inclusiv efectele dilatării şi deformaţiei termice
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
t este timpul de expunere la foc
243 Analiza părţilor de structură
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate face o analiză structurală pe părţi de structură (substructură) icircn care substructurile sunt expuse la foc şi analizate conform precizărilor de la 242
12
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
este factorul de reducere a rezistenţei sau a unei proprietăţi de deformaţie
care depinde de temperatura materialului vezi 321
este coeficientul parţial de siguranţă pentru proprietăţile materialului icircn calculul la
foc
24 METODE DE VERIFICARE
241 Rezistenţa la foc a structurii
(1) Analiza structurii icircn caz de incendiu se va realiza printr-una din metodele următoare
bull analiza structurală globală vezi 242bull analiza unei părţi din structură vezi 243bull analiza elementelor structurale vezi 244
(2) O analiză a elementelor structurale este suficientă icircn cazul verificării la foc bazate pe curba standard temperatură - timp
(3) Ca o alternativă la metodele de calcul verificarea poate fi făcută pe baza rezultatelor icircncercărilor experimentale
242 Analiza structurală globală
(1) Analiza structurală globală icircn caz de incendiu se va efectua ţinacircnd seama de modul de cedare de proprietăţile materialelor şi rigiditatea elementelor care depind de temperatură
(2) Pe durata expunerii la foc t se va verifica dacă
(210)
unde
este efortul de calcul produs de acţiuni la starea limită de incendiu inclusiv efectele dilatării şi deformaţiei termice
este efortul capabil la starea limită de incendiu la timpul t
t este timpul de expunere la foc
243 Analiza părţilor de structură
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate face o analiză structurală pe părţi de structură (substructură) icircn care substructurile sunt expuse la foc şi analizate conform precizărilor de la 242
12
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazeme şi eforturile (forţe şi momente) din elementele care mărginesc substructura aplicate la t =0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
(3) Ca o alternativă la efectuarea unei analize structurale globale la starea limită de incendiu la t = 0 reacţiunile din reazeme şi eforturile din elementele care mărginesc substructura se pot obţine pornind de la analiza structurală globală la temperatura normală folosind relaţia
(211)
unde
Ed este efortul de calcul produs de icircncărcări determinat la stadiul limită de rezistenţă pentru gruparea fundamentală la temperatura normală
este un factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu
(4) Factorul de reducere al icircncărcării pentru starea limită de incendiu se va determina cu relaţia
(212)
unde
este coeficientul parţial de siguranţă pentru icircncărcările permanente la starea limită de
rezistenţă =135
este coeficientul de combinare pentru icircncărcarea variabilă dominantă la starea limită
de rezistenţă =15
Figura 21 arată variaţia factorului de reducere icircn funcţie de raportul dintre icircncărcarea
variabilă dominantă şi icircncărcarea permanentă pentru diverse valori ale lui
(5) Alternativ pentru construcţiile uzuale metalice se poate lua acoperitor
(categoria A-D) respectiv = 07 pentru clădirile din categoria E
244 Analiza elementelor structurale
(1) Ca o alternativă la analiza structurală globală se poate efectua analiza elementelor structurale Se admite ipoteza potrivit căreia condiţiile de rezemare la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc Icircn cazul icircn care această ipoteză nu este valabilă se impune verificarea prin analiză structurală globală
13
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(2) Se admite ipoteza că reacţiunile din reazemele elementului determinate la t = 0 rămacircn nemodificate pe durata expunerii la foc
Se va considera doar efectul deformaţiilor termice provenite din gradientul termic pe secţiunea transversală a elementului Efectul alungirii termice a elementului se va neglija
(3) Verificarea elementelor structurale se va face conform punctelor 42 şi 43
[top]
3 PROPRIETĂŢILE MATERIALELOR
31 Generalităţi
(1) Proprietăţile termice şi mecanice ale oţelului vor fi determinate din precizările care urmează
(2) Valorile proprietăţilor de material din paragraful 3 vor fi considerate ca valori caracteristice vezi 23
(3) Proprietăţile mecanice ale oţelului la 20degC vor fi luate din STAS 5002-80 5003-80 respectiv conform normei romacircneşti SR EN 10025 aliniată la normele europene
32 Proprietăţile mecanice ale oţelului
321 Proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie
(1) Pentru viteze de icircncălzire icircntre 2 şi 50 Kmin proprietăţile de rezistenţă şi deformaţie ale oţelului la temperaturi ridicate vor fi obţinute din relaţia efort-deformaţie din figura 31
(2) Această relaţie va fi folosită pentru a determina rezistenţa la icircntindere compresiune icircncovoiere sau tăiere
(3) Icircn tabelul 31 sunt date valorile coeficienţilor de reducere raportaţi la mărimile caracteristice la 20degC pentru relaţia la temperaturi ridicate din figura 31 după cum urmează
- limita de curgere efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
- limita de proporţionalitate raportată la limita de curgere la 20deg
- modulul de elasticitate longitudinal raportat la modulul de elasticitate la 20degC
14
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Deformaţia specifică
Tensiunea Modul tangent
0
-
000 -
Parametrii
Funcţii
Tabelul 31 Coeficienţi de reducere a proprietăţilor oţelului
Temperatura
20 100 100 1000 100
100 100 100 1000 100
200 100 0922 0807 090
300 100 0845 0613 080
400 100 0770 0420 070
500 078 0615 0360 060
15
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
600 047 0354 0180 031
700 023 0167 0075 013
800 011 0087 0050 009
900 006 0051 00375 00675
1000 004 0034 00250 00450
1100 002 0017 00125 00225
1200 000 0000 00000 00000
(4) Variaţia acestor trei factori de reducere funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 32
(5) Alternativ pentru temperaturi sub 400degC relaţia precizată la (1) poate fi extinsă prin considerarea ecruisării din anexa B dacă proporţiile secţiunii transversale nu permit voalarea care elimină atingerea tensiunilor ridicate şi elementul este legat adecvat pentru a se preveni pierderea stabilităţii
(6) Tabelul 31 furnizează şi valorile coeficientului de reducere pentru folosirea icircn
locul lui icircn cazul verificării la starea limită de exploatare (icircn deplasări)
322 Densitatea oţelului
(1) Densitatea oţelului poate fi considerată ca independentă de temperatura oţelului Icircn calcule se va folosi următoarea valoare
= 7850 [kgm3] (31)
33 Proprietăţi termice
331 Oţelul
3311 Alungirea specifică termică
(1) Alungirea specifică telmică a oţelului se va determina cu relaţiile următoare
pentru
(32 a)
16
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
pentru
(32 b)
pentru
(32 c)
unde
l este lungimea la 20degC
∆ l este alungirea datorată temperaturii
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia alungirii specifice termice funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 33
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) relaţia dintre alungirea specifică şi temperatura oţelului poate fi considerată constantă Icircn acest caz alungirea specifică se determină cu relaţia
(32 d)
3312 Căldura specifică
(1) Căldura specifică a oţelului ca se va determina cu relaţiile
pentru
(33a)
pentru
(33b)
pentru
(33c)
17
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
pentru
(33d)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia căldurii specifice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 34
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) căldura specifică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(33e)
3313 Conductivitatea termică
(1) Conductivitatea termică a oţelului se va determina din relaţiile următoare
pentru
(33a)
pentru
(34b)
unde
este temperatura oţelului [oC]
(2) Variaţia conductivităţii termice a oţelului funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura 35
(3) Icircn modelele de calcul simplificat (vezi 42) conductivitatea termică a oţelului poate fi considerată independentă de temperatura lui Icircn acest caz se va lua icircn calcule valoarea
(34c)
332 Materiale de protecţie la foc
(1) Materialele utilizate pentru protecţia la foc a elementelor metalice vor trebui să rămacircnă coerente şi coezive pe suportul lor (elementul metalic) pe durata prescrisă a incendiului
18
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(2) Proprietăţile şi performanţele acestor materiale de protecţie la foc se vor determina prin icircncercări experimentale efectuate conform normelor icircn vigoare sau pentru cazul materialelor pentru care există certificate de atestare conform certificatelor de calitate eliberate de furnizor
[top]
4 CALCULUL ELEMENTELOR STRUCTURALE LA ACŢIUNEA FOCULUI
41 Introducere
(1) Elementele structurale ale construcţiilor din oţel pot fi
-neprotejate
- izolate prin materiale de protecţie la foc
- protejate prin ecrane termice
- protejate prin alte mijloace care limitează creşterea temperaturii icircn structura de oţel
(2) Verificarea comportării elementelor structurale la acţiunea focului are la bază una din următoarele metode sau combinarea acestora
- metode de calcul simplificat
- metode generale de calcul
- icircncercări experimentale
(3) Metodele de calcul simplificat sunt metode de calcul simple care furnizează rezultate acoperitoare
(4) Metodele generale de calcul sunt metode de calcul icircn care principiile inginereşti sunt considerate de o manieră cacirct mai apropiată de realitatea unei aplicaţii specifice (ex analiza neliniară cu element finit)
(5) Cacircnd nu se utilizează metode de calcul simplificat sau generale este necesară folosirea unei metode bazată pe icircncercări experimentale
42 Metode de calcul simplificat
421 Introducere
(1) Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(41)
19
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
unde
este efortul de calcul din element produs de acţiuni icircn condiţii de foc
este efortul capabil al elementului respectiv icircn condiţii de foc la timpul t
Efortul capabil la timpul t va fi determinat funcţie de
distribuţia temperaturii icircn secţiunea transversală folosind relaţiile din 423 SIăbirea secţiunii datorată găurilor pentru nituri sau şuruburi nu se ia icircn considerare
(2) Alternativ verificarea poate fi făcută din condiţia de temperatură
Capacitatea portantă a unui element structural din oţel se consideră asigurată după un timp t la un foc dat dacă este icircndeplinită condiţia
(42)
unde
este temperatura secţiunii de oţel la timpul t
este temperatura critică a elementului (pentru situaţia vezi 424)
(3) Rezistenţa icircmbinărilor icircntre elementele structurale nu trebuie verificată dacă
rezistenţa termică a protecţiei la foc a icircmbinării este mai mare decacirct valoarea minimă a
rezistenţelor termice a protecţiei la foc a elementelor structurale care se icircmbină
unde
dp este grosimea protectiei la foc ndash se va lua dp=0 pentru elemente neprotejate
conductivitatea termică efectivă a materialului de protecţie
(4) Pentru verificarea la starea limită de exploatare vezi 21(2) verificarea se va face icircn
modul precizat icircn 423 sau 424 dar substituind factorii de reducere şi
corespunzători limitelor de curgere efective la temperaturile şi cu factorii de reducere
şi vezi 321 şi tabelul 31
422 Clasificarea secţiunilor transversale
20
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
4221 Clasificarea secţiunilor transversale la temperatura normală
Prezentul normativ de verificare la foc se referă la clasele 1 2 şi 3 de secţiuni transversale definite după cum urmează
(1) Clasa 1 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice iar rotirea sub moment constant este cea necesară pentru redistribuirea momentelor icircncovoietoare pe structură
(2) Clasa 2 secţiuni transversale capabile să permită formarea articulaţiilor plastice icircn secţiune icircnsă fenomenul de voalare nu permite rotirea sub moment constant şi nici redistribuirea plastică a eforturilor
(3) Clasa 3 secţiuni transversale la care efortul calculat la fibra extremă comprimată poate atinge limita de curgere icircnsă fenomenul de voalare poate icircmpiedica dezvoltarea momentului plastic
4222 Clasificarea secţiunilor transversale icircn calculul de verificare la foc
(1) Icircn calculul de verificare la foc clasificarea elementelor structurale definită ca la punctul precedent va fi făcută icircn concordanţă cu relaţia caracteristică a oţelului pentru alungirea specifică corespunzătoare nivelului de temperatură considerat
(2) Un element comprimat poate fi clasificat ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(3) O grindă simplu rezemată expusă la foc pe trei feţe avacircnd un planşeu mixt sau de beton pe cea de-a patra faţă poate fi clasificată ca şi icircn cazul temperaturii normale fără nici o modificare
(4) Orice alt element poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală după cum urmează
- pentru Clasa 3 fără nici o modificare funcţie de coeficientul ε din tabelul 41 unde
(43a)
- pentru Clasa 1 sau Clasa 2 folosind o valoare modificată a lui ε
din tabelul 41 dată de
(43b)
unde
fy limita de curgere [Nmm2]
(4) Pentru cazul verificării la starea limită de exploatare normală vezi 21 (2) un element structural poate fi clasificat ca şi pentru temperatura normală fără nici o modificare
21
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi
(a) Inimi (pereţi interni perpendiculari pe axa de icircncovoiere)
d=h-3t [t=tf=tw]
Clasa Inimă icircncovoiată Inimă comprimată Inimă icircncovoiată compusă (icircncovoiere cu compresiune)
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
1
22
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
2
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raportul lăţime ndash grosime pentru pereţi comprimaţi (cont)
b) Pereţi interni de tălpi (pereţi interni paraleli cu axa de icircncovoiere)
23
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Clasa Tip Secţiune icircncovoiată Secţiune comprimată
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
1
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
2 Secţiuni
24
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
tubulare laminate
Alte secţiuni
Distribuţia de tensiuni icircn perete şi pe icircnălţimea secţiunii (semnul + este pentru compresiune)
3
Secţiuni tubulare laminate
Alte secţiuni
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
c) Pereţi de talpă icircn consolă
25
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Secţiuni laminate
Clasa Tip secţiunePerete
comprimatPerete icircncovoiat compus
Margine comprimată Margine icircntinsă
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
26
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
1
laminate
sudate
2
laminate
sudate
Distribuţia de tensiuni icircn perete (semnul + este pentru compresiune)
3
laminate
sudate
Pentru vezi tabelul 42
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 41 Raporturi lăţime ndash grosime maxime pentru pereţi comprimaţi (cont)
(d) Corniere
A se referi şi la (Nu se aplică la corniere
(c) ldquoPereţi de care se află icircn contact
27
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
tălpi icircn consolă continuu cu alte
(vezi tabelul 3) componente)
Clasa Secţiune comprimată
Distribuţia tensiunilor icircn
secţiune(semnul + este pentru
compresiune)
3
(e) Secţiuni tubulare
28
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Clasa Secţiune icircncovoiată şi sau comprimată
1
2
3
235 275 355
ε 1 092 081
Tabelul 42 Factori
ψ Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
Distribuţia tensiunilor
(compresiunea pozitivă)
29
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
-10
085
2380
- 09
082
2005
- 08
078
1664
- 07
075
1358
- 06
072
1086
- 05
069
848
- 04
067
644
- 03
064
474
- 02
061
338
- 01
059
237
- 00
057
170
+ 00
057
170
30
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
+ 01
055
131
+ 02
053
107
+ 03
051
090
+ 04
050
078
+ 05
048
069
+ 06
047
061
+ 07
046
056
+ 08
045
051
+ 09
044
047
+ 10
043
043
423 Determinarea eforturilor capabile
4231 Elemente icircntinse
(1) Forţa axială capabilă la icircntindere la timpul t a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie de temperatură neuniformă pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
31
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(44)
unde
Ai este o suprafaţă elementară din secţiunea transversală la temperatura (vezi fig 41)
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este temperatura suprafeţei elementare Ai (vezi figura 41)
Alternativ forţa axială capabilă poate fi luată acoperitor egală cu forţa axială
capabilă a unui element structural solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie uniformă de
temperatură pe secţiunea transversală egală cu temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
(3) Forţa axială capabilă a unui element solicitat la icircntindere avacircnd o distribuţie
uniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(45)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
A este aria netă a secţiunii transversale
este coeficientul parţial de siguranţă la starea limită de incendiu
este un coeficient parţial de siguranţă
este un coeficient parţial de siguranţă
4232 Elemente comprimate
(1) Forţa axială capabilă la compresiune cu flambaj la timpul t a unui element solicitat la compresiune centrică avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 Clasa 2 sau Clasa 3 se va determina cu relaţia
(46)
32
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
unde
este coeficientul de flambaj la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
Notă Constanta 12 este un factor de corecţie care ia icircn considerare mai multe efecte
inclusiv diferenţa icircntre deformaţia la rupere comparată cu
(2) Valoarea lui Xfi se va determina cu relaţia
dar (47)
icircn care
(48)
(49)
(410)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
este un factor de imperfecţiune corespunzător curbei C de flambaj
este coeficientul de zvelteţe la starea limită de incendiu
=max
sunt lungimile de flambaj la starea limită de incendiu
(3) Lungimea de flambaj a unui stacirclp icircn verificarea la starea limită de incendiu va fi determinată ca icircn cazul calculului la temperatura normală Excepţie fac cadrele cu noduri fixe unde lungimea de flambaj a unui stacirclp lfi se va calcula consideracircndu-I icircncastrat la nivelul etajelor adiacente compartimentului de incendiu dacă rezistenţa la foc a elementelor structurii care separă aceste compartimente nu este mai mică decacirct rezistenţa la foc a stacirclpului
33
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Icircn cazul unei structuri icircn cadre icircn care fiecare etaj reprezintă un compartiment de incendiu cu suficientă rezistenţă la foc la un etaj intermediar lungimea de flambaj a unui stacirclp se
va lua şi la ultimul etaj lungimea de flambaj unde L este lungimea de calcul a etajului respectiv vezi figura 42
4233 Elemente icircncovoiate cu secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t a unei grinzi cu secţiunea din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(411)
unde
zi este distanţa de la axa neutră plastică la axa centrală (ce trece prin centrul de greutate) a suprafeţei elementare de arie Aizi este distanţa algebrică considerată pozitivă pe zona comprimată respectiv negativă pe zona icircntinsă a secţiunii transversale (vezi figura 43)
este limita de curgere fy pe suprafaţa elementară Ai considerată pozitivă pe zona comprimată a secţiunii transversale şi negativă pe zona icircntinsă
sunt identice cu 4231 (1)
(2) Axa neutră plastică a secţiunilor din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură este acea axă care satisface criteriul
(412)
(3) Alternativ momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură poate fi determinat acoperitor cu relaţia
(413)
unde
este momentul icircncovoietor capabil pentru o temperatură uniformă egală cu
temperatura maximă a oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi (9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă
34
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
de-a lungul grinzii vezi (10)
(4) Momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o
distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
(414)
unde
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura
este modulul de rezistenţă plastic al secţiunii transversale
(5) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 1 sau Clasa 2
avacircnd o distribuţie uniformă de temperatură se va determina cu relaţia
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(415)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (8)
b) icircn celelalte cazuri
(416)
(6) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral prin
icircncovoiere răsucire Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de
flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire la timpul t al unei grinzi nefixată lateral din Clasa 1 sau Clasa 2 de secţiune se va determina cu relaţia
35
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(417)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă
atinsă la timpul t vezi 321 Constanta 12 este conformă precizărilor de la 4232(1)
(7) Valoarea lui se va determina cu relaţia
dar (418)
icircn care
(419)
(420)
(421)
(422)
este zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii
un coeficient de imperfecţiune care se va lua
pentru secţiuni laminate (curba de flambaj ldquoArdquo)
pentru secţiuni din tablă sudate (curba de flambaj ldquoCrdquo)
este coeficientul de zvelteţe icircn cazul flambajului prin icircncovoiere răsucire
(8) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 1 sau Clasa 2 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
36
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(422)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
(9) Valoarea factorului de adaptare k1 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii pe secţiunea transversală se va lua după cum urmează
- pentru o grindă expusă pe toate patru feţele k1 = 10
- pentru o grindă expusă pe trei feţe cu planşeu pe faţa a patra k1 = 070
(10) Valoarea factorului de adaptare k2 ce ţine seama de distribuţia neuniformă a temperaturii de-a lungul grinzii se va lua după cum urmează
- icircn reazemele grinzilor static nedeterminate k2 = 085
- icircn toate celelalte cazuri k2 = 10
4234 Elemente icircncovoiate cu secţiunea transversală din Clasa 3
(1) Momentul icircncovoietor capabil la timpul t pentru secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
(423)
unde
Wel este modulul de rezistenţă elastic al secţiunii transversale
este factorul de reducere a limitei de curgere a oţelului la temperatura maximă a
oţelului atinsă la timpul t
k1 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă pe secţiunea transversală vezi 4233(9)
k2 este un factor de adaptare pentru temperatura neuniformă de-a lungul grinzii vezi 4233(10)
(2) Dacă forţa tăietoare de calcul depăşeşte 50 din valoarea forţei tăietoare
capabile momentul icircncovoietor capabil a unei secţiuni din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură pe secţiunea transversală se va determina cu relaţia
37
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
a) icircn cazul secţiunilor cu tălpi egale icircncovoiate după axa de maximă inerţie
(424)
unde
Av este aria secţiunii transversale la tăiere
tw este grosimea inimii
este forţa tăietoare capabilă la starea limită de incendiu vezi (3)
b) icircn celelalte cazuri
(425)
(2) Dacă zvelteţea adimensională corespunzătoare temperaturii maxime a
oţelului atinsă la timpul t nu depăşeşte 04 nu se ţine seama de flambajul lateral cu răsucire
Dacă momentul capabil la icircncovoiere ţinacircnd seama de flambajul lateral
prin icircncovoiere răsucire la timpul t a unei grinzi nefixată lateral din Clasa 3 de secţiune se va determina cu relaţia
(426)
unde
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233(7)
(3) Forţa tăietoare capabilă la timpul t pentru secţiunile din Clasa 3 avacircnd o distribuţie neuniformă de temperatură se determină cu relaţia
(427)
38
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
4235 Elemente cu secţiuni din Clasa 1 2 sau 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune
(1) Efortul capabil la timpul t al unui element supus la icircncovoiere cu compresiune axială se va verifica prin satisfacerea relaţiilor de la punctele (2) sau (3) pentru un element avacircnd secţiunea din Clasa 1 sau 2 respectiv (4) sau (5) pentru un element avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3
(2) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(428)
icircn care
(429)
(430)
(431)
(432)
sunt coeficienţii de flambaj la starea limită de incendiu vezi 4232
este minimul dintre coeficienţii de flambaj
sunt coeficienţii adimensionali de zvelteţe vezi 4232
sunt factorii de reducere a momentului vezi (6)
sunt modulii de rezistenţă plastici
sunt modulii de rezistenţă elastici
39
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(3) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 1 sau 2 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
(433)
icircn care
(434)
(435)
unde
este factorul de reducere a momentului icircncovoietor icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire vezi (6)
este coeficientul de flambaj icircn cazul flambajului lateral prin icircncovoiere răsucire icircn calculul la starea limită de incendiu vezi 4233
(4) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială cacircnd flambajul lateral prin icircncovoiere răsucire este icircmpiedicat se vor verifica cu relaţia
(436)
icircn care
sunt identici cu (2)
dar (437)
dar (438)
(5) Elementele avacircnd secţiunea transversală din Clasa 3 supuse la icircncovoiere cu compresiune axială dar la care flambajul lateral cu răsucire poate fi un mod de cedare se vor verifica cu relaţia
40
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(439)
(6) Factorii de reducere (corecţie) a momentului icircncovoietor vor fi obţinuţi din tabelul 43 funcţie de forma diagramei de moment icircncovoietor icircntre punctele de fixare după cum urmează
Factor momentul icircn jurul axei fixare după direcţia
y-y z-z
z-z y-y
y-y y-y
424 Temperatura critică
(1) Temperatura critică a elementului de oţel la timpul t pentru care efortul capabil
se va calcula pentru orice grad de utilizare la timpul t=0 de la la folosind relaţia
(440)
(2) Valorile lui pentru valori ale lui de la 02 la 09 sunt date icircn tabelul 44
(3) Gradul de utilizare la timpul t=0 se va obţine din
(441)
unde
este valoarea lui la timpul t=0 din 423
şi sunt definite icircn 421(1)
(4) Acoperitor poate fi obţinut folosind relaţia
(442)
41
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
425 Creşterea temperaturii icircn elementele structurii din oţel
4251 Elemente structurale din oţel interioare neprotejate
(1) Pentru o distribuţie de temperatură considerată uniformă pe secţiunea transversală
creşterea temperaturii icircntr-un element structural neprotejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(443)
unde
cs este căldura specifică a oţelului din 3312 [JkgK]
este densitatea oţelului din 323(1) [kgm3]
Am V este factorul de formă a secţiunii neprotejate [m-1]
Am este suprafaţa expusă la foc a elementului pe unitatea de lungime [m2m]
V este volumul elementului pe unitatea de lungime [m3m]
hnetd este valoarea de calcul a fluxului termic net pe unitatea de suprafaţă [Wm2]
este intervalul de timp [sec]
Tabelul 43 Factorii de reducere (corecţie) ai momentului
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt
-1leψ le1
Momente din icircncărcări pe grindă
42
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
Momente de capăt şi din icircncărcări
doar din icircncărcările pe grindă
43
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
44
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Forma diagramei de moment Coeficientul de reducere
(2) Valoarea lui se va determina conform 222 folosind relaţia (23) cu
ceea ce conduce la un
(3) Valoarea trebuie luată cel mult 5 secunde
(4) Valoarea factorului de formă a secţiunii Am V trebuie luată cel puţin 10-1 m
(5) Icircn tabelul 45 sunt furnizate unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Am
V pentru elemente structurale neprotejate
Tabelul 44 Valorile temperaturii funcţie de gradul de utilizare
020 725 044 605 068 531
022 711 046 598 070 526
024 698 048 591 072 520
45
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
026 685 050 585 074 514
028 674 052 578 076 508
030 664 054 572 078 502
032 654 056 566 080 496
034 645 058 560 082 490
036 636 060 554 084 483
038 628 062 549 086 475
040 620 064 543 088 467
042 612 066 537 090 458
4252 Elemente structurale de oţel interioare izolate prin materiale de protecţie la foc
(1) Pentru o temperatură uniform distribuită pe secţiunea transversală creşterea
temperaturii icircntr-un element structural protejat icircn intervalul de timp se va determina cu relaţia
(444)
icircn care (445)
unde
Ap V este factorul de formă a secţiunii pentru elementul de oţel izolat prin materialul de protecţie
Ap aria materialului de protecţie pe unitatea de lungime a elementului structural
V este volumul elementului pe unitatea de lungime
46
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
ca este căldura specifică a oţelului [JkgK]
cp este căldura specifică a materialului de protecţie [JkgK]
dp este grosimea materialului de protecţie [m]
∆ t este intervalul de timp [sec]
este temperatura oţelului la timpul t
este temperatura gazului ambient la timpul t
este creşterea temperaturii gazului ambient icircn intervalul de timp
este conductivitatea termică a materialului de protecţie la foc corespunzătoare temperaturii medii a protecţiei şi grosimii izolaţiei [WmK]
este densitatea specifică a oţelului din 322 [kgm3]
este densitatea materialului de protecţie la foc [kgm3]
Tabelul 45 Factori de formă a secţiunii AmV pentru elementele de oţel neprotejate
Secţiuni deschise expuse la foc pe toate feţele Tub expus la foc pe toate feţele
47
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Secţiuni deschise expuse la foc pe trei feţe Secţiuni cheson (sau compuse prin sudare de grosime egală) expuse la foc pe toate feţele
Dacă
Secţiuni I expuse la foc pe trei feţe
Dacă
Secţiuni cheson compuse prin sudare expuse la foc pe toate feţele
48
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Cornier expus la foc pe toate feţele Secţiuni I cu platbande sudate lateral expuse la foc pe toate feţele
Platbandă expusă la foc pe toate feţele
Dacă
Platbandă expusă la foc pe trei feţe
Dacă
49
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(2) Valorile se vor determina potrivit precizărilor de la punctul 332
(3) Valoarea nu va fi luată mai mare de 30 de secunde
(4) Aria Ap a materialului de protecţie se va lua ca aria suprafeţei interioare
(5) Icircn tabelul 46 sunt date unele valori de calcul ale factorului de formă a secţiunii Ap V pentru elemente structurale izolate
Tabelul 46 Factorii de formă a secţiunii Ap V pentru elemente de oţel protejate
Figura Descrierea Factorul de formă a secţiunii
Protecţie pe contur de grosime uniformă
50
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă
Protecţie pe contur de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
51
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Protecţie icircn carcasă 1) de grosime uniformă expunere la foc pe trei feţe
1) Dimensiunile c1 şi c2 nu vor depăşii h4
(6) Pentru materiale de protecţie la foc umede calculul creşterii temperaturii icircn oţel poate fi modificat pentru a permite o icircntacircrziere a creşterii temperaturii cacircnd atinge 100degC
Această icircntacircrziere va fi determinată pe cale experimentală
(7) Alternativ timpul de icircntacircrziere poate fi calculat cu relaţia
(446)
unde p este procentul de umezeală
4253 Elemente de oţel interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
(1) Precizările din prezentul punct se aplică următoarelor două cazuri
- elemente structurale de oţel situate icircntr-o incintă mărginită de un planşeu la partea superioară şi un ecran termic de protecţie la partea inferioară şi
- elemente situate icircntr-o incintă mărginită de ecrane de protecţie verticale de ambele părţi
- cu condiţia ca icircn ambele cazuri să existe un spaţiu icircntre ecranul de protecţie şi elementul structural Ele nu se aplică dacă ecranul de protecţie este fixat pe elementul structural
(2) Proprietăţile şi caracteristicile ecranelor de protecţie vor fi determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
52
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(3) Creşterea temperaturii icircn incinta icircn care sunt plasate elementele structurale va fi determinată prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare
(4) Pentru elemente structurale interioare protejate prin ecrane de protecţie la foc
calculul creşterii temperaturii se va baza pe metodele descrise icircn 4251 sau 4252 după
caz consideracircnd temperatura gazului ambient egală cu temperatura gazului din incintă
(5) Ca o alternativă la procedurile descrise icircn 4251 poate fi calculat folosind valori determinate prin icircncercări experimentale conform normelor icircn vigoare ale coeficienţilor de transfer
termic prin radiaţie şi convecţie ac şi ar
4254 Elemente structurale exterioare
(1) Temperatura icircn elementele structurale exterioare se va determina luacircnd icircn considerare
- fluxul termic emis prin radiaţie de către compartimentul de incendiu
- fluxul termic emis prin radiaţie şi convecţie de către flăcările emanate prin deschideri
- pierderea de căldură prin radiaţie şi convecţie suferită de elementul structural către mediul ambient
- mărimea şi poziţia elementelor structurale
(2) Ecranele de protecţie la foc pot fi dispuse pe una două sau trei feţe ale unui element structural de oţel pentru a-I proteja de transferul termic prin radiaţie
(3) Ecranele de protecţie la foc vor fi
- ataşate direct pe faţa elementului de oţel dorit a fi protejat sau
- suficient de mari pentru a ecrana acea faţă de fluxul de radiaţii presupus
(4) Ecranele de protecţie la foc trebuie să fie necombustibile şi să aibă o rezistenţă la foc de cel puţin R30
(5) Temperatura icircn elementele structurale exterioare protejate prin ecrane de protecţie se va determina ca la (1) consideracircnd că nu există transfer termic prin radiaţie către feţele
protejate prin ecrane
(6) Determinarea transferului termic pentru verificarea comportării elementelor structurale exterioare supuse la foc se va face icircn conformitate cu precizările din anexa C respectiv pe baza
modelelor de calcul descrise icircn anexa E
43 Metode generale de calcul
431 Introducere
53
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Principiile metodelor generale de calcul sunt enunţate icircn 431 432 şi 433 fără a face obiectul prezentului normativ
(1) Metodele generale de calcul pot fi utilizate pentru analiza elementelor individuale pentru analiza unei părţi din structură sau pentru analiza icircntregii structuri
(2) Metodele generale de calcul pot fi folosite pentru orice tip de secţiune transversală
(3) Metodele generale de calcul trebuie să permită o analiză corectă a structurii expusă la foc Ele trebuie să se bazeze pe principiile comportării la foc a materialelor pentru a furniza o
comportare relevantă a elementelor structurii icircn condiţii de foc
(4) Metodele generale de calcul trebuie să includă submodele de calcul separate pentru determinarea
- creşterii şi distribuţiei temperaturii icircn elementul structural (răspunsul termic al modelului)
- comportării mecanice a structurii sau a unei părţi din ea (răspunsul mecanic al modelului)
(5) Orice mod potenţial de cedare a structurii care n-a fost acoperit prin calculul general va fi rezolvat prin conformări de detaliu (fenomene locale de pierdere a stabilităţii comportarea
icircmbinărilor etc)
(6) Metodele generale de calcul trebuie să respecte curba temperatură- timp şi proprietăţile materialelor la temperaturile respective
432 Răspunsul termic
(1) Pentru determinarea răspunsului termic metodele generale de calcul au la bază principiile cunoscute şi ipotezele teoriei transferului termic
(2) Modelul răspunsului termic trebuie să ia icircn considerare
- evaluarea acţiunile termice
- evoluţia caracteristicilor termice ale materialelor cu temperatura vezi 33
(3) Se poate considera şi efectul expunerii la foc neuniforme sau al transferului de căldură către elementele icircnvecinate
(4) Influenţa umidităţii şi a migraţiei umidităţii icircn materialul de protecţie poate fi neglijată icircn mod acoperitor
433 Răspunsul static
(1) Calculul general al răspunsului static trebuie să se bazeze pe principiile cunoscute şi ipotezele teoriei mecanicii construcţiilor luacircnd icircn considerare evoluţia proprietăţilor mecanice cu
temperatura
54
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(2) Se vor lua icircn considerare eforturile şi deplasările induse de creşterea de temperatură sau de diferenţa de temperatură
(3) Unde este cazul răspunsul mecanic al modelului va conţine şi
- efectul combinat al acţiunilor statice imperfecţiunilor geometrice şi acţiunilor termice
- proprietăţile mecanice dependente de temperatură vezi 32
- efectele geometrice neliniare
- efectele neliniare ale proprietăţilor materialelor incluzacircnd efectul benefic al sporirii sau micşorării rigidităţii structurale
(4) Deformaţiile la starea limită ultimă ce rezultă din metoda de calcul vor fi limitate fiind necesară asigurarea compatibilităţii icircntre părţile structurii
(5) Dacă este necesar calculul se poate baza pe starea limită de deformaţie
[top]
Anexa A [informativ]
Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate (fără ecruisare)
(1) Relaţia efort - deformaţie precizată icircn 321 este evaluată pentru mărcile de oţel S 235 S 275 S 355 şi S 460 (avacircnd limita de curgere fy de 235 275 355 respectiv 460 Nmm2)
Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice este ilustrată in figurile a1 A2 A3 A4
Tabelul A1 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 235
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20˚C
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0447 0402 0357 0313 0268 0139 0058 0040
00010 0894 0804 0652 0505 0424 0223 0097 0060
00015 1000 0849 0705 0569 0470 0254 0113 0066
00020 1000 0867 0738 0614 0502 0276 0125 0071
00025 1000 0880 0763 0650 0528 0295 0135 0074
55
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
00030 1000 0892 0785 0681 0551 0310 0143 0078
00035 1000 0901 0804 0708 0570 0324 0151 0080
00040 1000 0910 0821 0733 0588 0336 0157 0083
00045 1000 0917 0836 0755 0604 0347 0163 0085
00050 1000 0924 0849 0775 0618 0357 0169 0087
00055 1000 0931 0862 0794 0632 0367 0174 0089
00060 1000 0937 0873 0811 0644 0375 0179 0091
00065 1000 0942 0884 0827 0656 0383 0183 0092
00070 1000 0947 0894 0842 0666 0391 0187 0094
00075 1000 0952 0903 0856 0676 0397 0191 0095
00080 1000 0956 0912 0868 0685 0404 0194 0097
00085 1000 0960 0920 0880 0694 0410 0197 0098
00090 1000 0964 0928 0892 0702 0416 0201 0099
00095 1000 0967 0935 0902 0710 0421 0203 0100
00100 1000 0971 0941 0912 0717 0426 0206 0101
00110 1000 0977 0953 0930 0730 0435 0211 0103
00120 1000 0982 0964 0945 0741 0443 0215 0104
00130 1000 0986 0972 0959 0750 0449 0219 0106
00140 1000 0990 0980 0970 0758 0455 0222 0107
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0460 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0987 0771 0463 0226 0109
00170 1000 0998 0995 0993 0775 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0997 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A2 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 275
Deformaţia
specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la
20degC
Temperatura oţelului [oC]
56
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0382 0344 0305 0267 0229 0118 0050 0034
00010 0764 0687 0611 0482 0407 0212 0091 0058
00015 1000 0840 0691 0553 0459 0247 0109 0065
00020 1000 0861 0728 0602 0494 0270 0122 0070
00025 1000 0876 0756 0640 0522 0290 0132 0074
00030 1000 0888 0779 0672 0545 0306 0141 0077
00035 1000 0898 0798 0701 0565 0320 0148 0080
00040 1000 0907 0816 0726 0583 0333 0155 0082
00045 1000 0915 0831 0749 0600 0344 0161 0085
00050 1000 0922 0845 0770 0615 0354 0167 0087
00055 1000 0929 0858 0789 0628 0364 0172 0089
00060 1000 0935 0870 0806 0641 0373 0177 0090
00065 1000 0941 0881 0823 0653 0381 0182 0092
00070 1000 0946 0892 0838 0664 0389 0186 0094
00075 1000 0950 0901 0852 0674 0396 0190 0095
00080 1000 0955 0910 0865 0683 0402 0193 0096
00085 1000 0959 0918 0878 0692 0409 0197 0098
00090 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0200 0099
00095 1000 0967 0933 0900 0708 0420 0203 0102
00100 1000 0970 0940 0910 0716 0425 0205 0102
00110 1000 0976 0952 0928 0729 0434 0210 0104
00120 1000 0981 0963 0944 0740 0442 0215 0105
00130 1000 0986 0972 0958 0750 0449 0218 0107
00140 1000 0990 0980 0969 0758 0455 0222 0108
00150 1000 0993 0986 0979 0765 0459 0224 0108
00160 1000 0996 0991 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0775 0466 0228 0110
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
57
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Tabelul A3 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 355
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0296 0266 0237 0207 0177 0092 0038 0027
00010 0592 0532 0473 0414 0355 0183 0077 0052
00015 0887 0799 0657 0520 0435 0230 0100 0062
00020 1000 0848 0706 0576 0476 0258 0114 0067
00025 1000 0866 0739 0619 0507 0279 0126 0072
00030 1000 0880 0765 0654 0532 0296 0135 0075
00035 1000 0892 07866 0685 0554 0312 0144 0078
00040 1000 0902 0805 0712 0574 0325 0151 0081
00045 1000 0910 0822 0736 0591 0337 0158 0083
00050 1000 0918 0837 0758 0607 0348 0164 0086
00055 1000 0925 0851 0778 0621 0359 0169 0088
00060 1000 0932 0864 0797 0635 0368 0174 0090
00065 1000 0938 0876 0814 0647 0377 0179 0091
00070 1000 0943 0886 0830 0659 0385 0183 0093
00075 1000 0948 0896 0845 0669 0399 0187 0094
00080 1000 0953 0906 0859 0679 0406 0191 0096
00085 1000 0957 0915 0872 0689 0412 0195 0097
00090 1000 0961 0923 0884 0697 0417 0198 0098
00095 1000 0965 0930 0896 0705 0423 0201 0099
00100 1000 0969 0937 0906 0713 0428 0204 0101
00110 1000 0975 0950 0925 0726 0437 0209 0102
00120 1000 0981 0961 0942 0738 0441 0214 0104
00130 1000 0985 0971 0956 0748 0448 0218 0106
00140 1000 0989 0979 0968 0757 0454 0221 0107
00150 1000 0993 0985 0978 0764 0459 0224 0108
58
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
00160 1000 0995 0991 0986 0770 0463 0226 0109
00170 1000 0997 0995 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0997 0778 0468 0229 0110
00190 1000 1000 0999 0999 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
Tabelul A4 Relaţia efort ndash deformaţie la temperaturi ridicate pentru oţelul S 460
Deformaţia specifică
Limita de elasticitate efectivă raportată la limita de curgere la 20degC
Temperatura oţelului [oC]
100 200 300 400 500 600 700 800
00000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
00005 0228 0205 0183 0160 0137 0071 0030 0021
00010 0457 0411 0365 0320 0274 0142 0059 0041
00015 0685 0616 0548 0465 0395 0205 0087 0057
00020 0913 0815 0669 0537 0449 0239 0104 0064
00025 1000 0850 0712 0587 0485 0263 0117 0069
00030 1000 0868 0743 0627 0514 0283 0127 0073
00035 1000 0882 0769 0661 0538 0300 0137 0076
00040 1000 0893 0790 0691 0560 0315 0145 0079
00045 1000 0903 0809 0718 0579 0328 0152 0082
00050 1000 0912 0825 0742 0596 0340 0158 0084
00055 1000 0920 0841 0764 0611 0351 0164 0086
00060 1000 0927 0854 0784 0626 0361 0170 0088
00065 1000 0933 0867 0802 0639 0370 0175 0090
00070 1000 0939 0879 0819 0651 0379 0180 0092
00075 1000 0945 0890 0835 0663 0387 0184 0094
00080 1000 0950 0900 0850 0673 0395 0188 0095
00085 1000 0954 0909 0864 0683 0402 0192 0096
00090 1000 0959 0918 0877 0692 0408 0196 0098
00095 1000 0963 0926 0889 0701 0414 0199 0099
59
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
00100 1000 0967 0933 0900 0709 0420 0202 0100
00110 1000 0974 0947 0921 0723 0430 0208 0102
00120 1000 0979 0959 0938 0736 0439 0213 0104
00130 1000 0984 0969 0953 0747 0446 0217 0105
00140 1000 0989 0977 0966 0756 0453 0221 0107
00150 1000 0992 0984 0977 0763 0458 0223 0108
00160 1000 0995 0990 0985 0769 0462 0226 0109
00170 1000 0997 0994 0992 0774 0466 0228 0109
00180 1000 0999 0998 0996 0777 0468 0229 0110
00190 1000 0999 0999 1000 0779 0470 0230 0110
00200 1000 1000 1000 1000 0780 0470 0230 0110
[top]
Anexa B [normativ]
Ecruisarea oţelului la temperaturi ridicate
(1) Pentru temperaturi sub 400degC opţiunea alternativă privind ecruisarea precizată in 321(5) se va determina după cum urmează
pentru 02ltε lt004
(B1a)
pentru 004
(B1b)
pentru 015
(B1c)
pentru
(B1d)
unde
60
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
este limita ultimă la temperaturi ridicate consideracircnd ecruisarea
(2) Relaţia alternativă efort-deformaţie consideracircnd ecruisarea este reprezentată icircn figura B1
(3) Limita ultimă la temperaturi ridicate cosnideracircnd ecruisarea se va determina după cum urmează
pentru
(B2a)
pentru 300oc
(B2b)
pentru
(B2c)
(4) Variaţia relaţiei alternative efort - deformaţie funcţie de temperatură este reprezentată icircn figura B2
[top]
Anexa C [normativ]
Transferul termic către elemente de oţel exterioare
C1 Generalităţi
C11 Fundamente
(1) Icircn această anexă C compartimentul de incendiu se presupune doar la un singur nivel al clădirii Toate ferestrele sau alte deschideri similare icircn compartimentul de incendiu sunt
presupuse dreptunghiulare
(2) Pentru determinarea temperaturii compartimentului de incendiu dimensiunile şi temperaturile flăcărilor proiectate prin deschideri şi a parametrilor de convecţie şi radiaţie se va
folosi anexa E
(3) Trebuie făcută distincţia icircntre elemente neicircnghiţite de flăcări şi elemente icircnghiţite de flăcări depinzacircnd de poziţia lor relativă la deschiderile icircn pereţii compartimentului de incendiu
61
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(4) Un element care nu este icircnghiţit de foc se va presupune a primi căldură prin radiaţie de la toate deschiderile de pe acea parte a compartimentului de incendiu şi de la toate flăcările
proiectate prin aceste deschideri
(5) Un element care este icircnghiţit de flăcări se va presupune a primi căldură prin convecţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul plus căldură prin radiaţie de la flăcările cuprinzacircnd elementul şi de la flăcările proiectate prin deschiderile compartimentului de incendiu Transferul
de căldură prin radiaţie de la alte flăcări şi de la alte deschideri se va neglija
C12 Dimensiunile elementelor şi feţelor
(1) Convenţia folosită pentru dimensiunile d1 şi d2 a unui element şi notaţiile folosite pentru a identifica feţele sale sunt indicate icircn figura C1
C13 Bilanţul de căldură
(1) Pentru un element neicircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următoarei ecuaţii de bilanţ termic
(C1)
unde
σ este constanta Stefan Boltzman [567x10-12kWm2K4]
α este coeficientul transferului de căldură prin convecţie [kWm2K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie de la o flacără [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere [kWm2]
(2) Coeficientul de transfer termic prin convecţie α se va determina din anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz folosind o dimensiune efectivă a
secţiunii transversale d=(d1+d2)2
(3) Pentru un element icircnghiţit de flăcări temperatura medie a elementului de oţel Tm[K] se va determina din soluţia următorului bilanţ termic
(C2)
unde
Tz este temperatura flăcării [K]
Iz este fluxul termic prin radiaţie al flăcării [kWm2]
If este fluxul termic prin radiaţie de la deschiderea corespunzătoare [kWm2]
62
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(4) Fluxul termic prin radiaţie de la flăcări Iz se va determina icircn concordanţă cu situaţia şi tipul elementului după cum urmează
- Stacirclpi neacircnghiţiţi de flăcări vezi C2
- Grinzi neicircnghiţiţe de flăcări vezi C3
- Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări vezi C4
- Grinzi parţial sau total icircnghiţite de flăcări vezi C5
Alte cazuri pot fi tratate similar folosind adaptări corespunzătoare a elementelor date icircn C2 la C5
(5) Fluxul termic prin radiaţie de la o deschidere If se va determina din
(C3)
unde
este factorul de configuraţie global al elementului pentru transferul termic prin radiaţie de la acea deschidere
este emisivitatea deschiderii
az este coeficientul de absorbţie a flăcărilor
Tf este temperatura focului [K] din anexa E
(6) Emisivitatea unei deschideri se va lua unitară vezi anexa E
(7) Coeficientul de absorbţie az a flăcărilor se va determina din C2 la C5
C14 Factorii de configuraţie globali
(1) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul termic prin radiaţie de la o deschidere se va determina din
(C4)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i al elementului pentru acea deschidere vezi anexa D
di este dimensiunea secţiunii transversale a feţei i
63
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Ci este coeficientul de protecţie a feţei elementului după cum urmează
- pentru o faţă protejată Ci = 0
- pentru o faţă neprotejată Ci = 1
(2) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care deschiderea nu este vizibilă se va lua zero
(3) Factorul de configuraţie global al unui element pentru transferul de căldură prin radiaţie de la o flacără se va determina din
(C5)
unde
este factorul de configuraţie al feţei i a elementului pentru acea flacără vezi anexa D
(4) Factorii de configuraţie a feţelor individuale a elementelor pentru transferul termic prin radiaţie de la flăcări poate fi bazat pe dimensiuni echivalente dreptunghiulare ale flăcării Dimensiunile şi dispunerea dreptunghiurilor echivalente reprezentacircnd faţa şi lateralele flăcării
pentru acest scop se vor determina ca la C2 pentru stacirclpi şi C3 pentru grinzi Pentru alte scopuri dimensiunile flăcării vor fi determinate din anexa E
(5) Factorul de configuraţie pentru o faţă a unui element de la care flacăra este invizibilă se va lua zero
(6) O faţă a unui element poate fi protejată prin ecrane de protecţie la foc vezi 4244 O faţă care este adiacentă la un perete al compartimentului de incendiu poate fi considerată ca
protejată cu condiţia să nu existe deschideri icircn acea parte a peretelui Toate celelalte feţe vor fi tratate ca neprotejate
C2 Stacirclpi neicircnghiţiţi de flăcări
C21 Transferul termic prin radiaţie
(1) Trebuie făcută distincţia icircntre un stacirclp situat icircn dreptul unei deschideri şi un stacirclp situat icircntre deschideri vezi figura C2
(2) Dacă stacirclpul este situat icircn dreptul unei deschideri vezi figura C3 fluxul termic de radiaţie Iz de la flacără se va determina din
(C6)
unde
64
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura primită de la flacără vezi C14
az este emisivitatea flăcării vezi C22
Tz este temperatura flăcării [K] din C23
(3) Dacă stacirclpul este situat icircntre deschideri vezi figura C4 fluxul termic total prin radiaţie de la flăcări pe fiecare faţă se va determina din
(C7)
unde
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa m vezi C14
este factorul de configuraţie global al stacirclpului pentru căldura de la flăcări pe faţa n vezi C14
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C22
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C22
C22 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă stacirclpul este icircn dreptul unei deschideri emisivitatea flăcării az va fi determinată
din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii
Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschideriiλ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C8a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
dar (C8b)
unde
hx şi z sunt date icircn anexa E
65
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(2) Dacă stacirclpul este icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe
feţele m şi n vor fi determinate din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii
totale a flăcării după λ cum urmează
pentru faţa m (C9a)
pentru faţa n (C9b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C10a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C10b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi figura C1
C23 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C11a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
66
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
pentru un stacirclp icircn dreptul unei deschideri
l=0 (C11b)
pentru un stacirclp icircntre doua deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la peretele compartimentului de incendiu Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C11c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C24 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egal cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C3 Grinzi neicircnghiţite de flăcări
C31 Transferul termic prin radiaţie
(1) De-a lungul paragrafului C3 se presupune că nivelul la care se găseşte partea de jos a grinzii nu este mai jos decacirct nivelul la care este partea de sus a deschiderii icircn compartimentul
de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C5
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a elementului de oţel Tm se va determina pentru un punct pe lungimea barei
care se găseşte exact deasupra centrului deschiderii Pentru acest caz fluxul termic prin radiaţie lz
de la flacără se va determina din
(C12)
unde
este factorul de configuraţie global pentru flacăra opusă direct grinzii vezi C14
este emisivitatea flăcării vezi C32
Tz este temperatura flăcării din C33 [K]
67
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura medie a grinzii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Temperatura medie a elementului de oţel Tm se va lua ca maximul acestor valori Pentru acest caz fluxul termic de radiaţie Iz de la flăcări se va determina din
(C13)
unde
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa m vezi C32
este factorul de configuraţie global al grinzii pentru căldura flăcărilor pe faţa n vezi C32
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa m vezi C33
este emisivitatea totală a flăcărilor pe faţa n vezi C33
Tm este temperatura flăcării [K] vezi C34
C32 Emisivitatea flăcării
(1) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu
deasupra unei deschideri emisivitatea flăcării ε z va fi determinată din expresia lui ε din anexa
E folosind grosimea flăcării λ de la nivelul de sus al deschiderii Consideracircnd că nu există
marchiză sau balcoane deasupra deschiderii λ se va lua după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C14a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C14b)
unde
sunt date icircn anexa E
(2) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu
icircntre două deschideri emisivitatea totală şi a flăcărilor pe feţele m şi n vor fi determinate
din expresia lui ε date icircn anexa E folosind o valoarea a grosimii flăcării λ după cum urmează
68
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
pentru faţa m (C15a)
pentru faţa n (C15b)
unde
m este numărul de deschideri pe faţa m
n este numărul de deschideri pe faţa n
este grosimea flăcării pentru deschiderea i
(3) Grosimea flăcării se va lua după cum urmează pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C16a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(C16b)
unde
wi este lăţimea deschiderii
s este distanţa orizontală de la axa stacirclpului la peretele compartimentului de incendiu vezi C1
C33 Temperatura flăcării
(1) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo sau bdquofără tiraj forţatrdquo la o distanţă l de la
deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C17a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
pentru o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu deasupra unei deschideri
l = 0 (C17b)
69
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
pentru o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu icircntre două deschideri l este distanţa icircn lungul axei flăcării la un punct pe distanţa orizontală s de la
peretele compartimentul de incendiu Consideracircnd că nu există marchiză sau balcoane deasupra deschiderii
(C17c)
unde
X şi x sunt date icircn anexa E
C34 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua zero
(2) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo coeficientul de absorbţie a flăcării az se va lua egală cu
emisivitatea ε z a flăcării relevante vezi C22
C4 Stacirclpi icircnghiţiţi de flăcări
(1) Fluxul de căldură emis prin radiaţie lz de flăcări se va determina din
(C18)
cu
unde
este fluxul de căldură prin radiaţie de la flacără către faţa i a stacirclpului
este emisivitatea flăcării către faţa i a stacirclpului
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
Ci este coeficientul de protecţie a feţei i a elementului vezi C14
Tz este temperatura flăcării [K]
To este temperanlra flăcării icircn deschidere [K] din anexa E
70
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(2) Emisivitatea flăcărilor pe fiecare dintre feţele 1 2 3 şi 4 ale stacirclpului va fi
determinată din expresia lui ε din anexa E folosind grosimea flăcării λ egală cu dimensiunea
λ i indicată icircn figura C6 corespunzacircnd feţei i a stacirclpului
(3) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo vor fi folosite valorile lui λ i la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(a)
(4) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo dacă nivelul intersecţiei axei flăcării şi axa stacirclpului
este sub nivelul de sus al deschiderii vor fi folosite valorile λ i la nivelul intersecţiei vezi figura
C6(b)(1) Altfel valorile λ i vor fi folosite la nivelul de sus al deschiderii vezi figura C6(b)(2)
exceptacircnd cazul la acest nivel icircn acest caz folosindu-se valorile de la nivelul la care
(5) Temperatura flăcării Tz se va lua ca temperatura icircn axa flăcării obţinută din expresia lui Tz dată icircn anexa E pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo sau bdquocu tiraj forţatrdquo funcţie de caz la o
distanţă l de la deschidere măsurată icircn lungul axei flăcării după cum urmează
pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(C19a)
pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo l este distanţa icircn lungul axei flăcării la nivelul unde λ i este măsurat Consideracircnd că nu există marchize sau balcoane deasupra deschiderii
(C19b)
unde
hXx şi z sunt date icircn anexa E
(6) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C20)
unde
sunt emisivităţile flăcării pe feţele 1 2 şi 3 ale stacirclpului
a) Condiţia rsquofără tiraj forţatrsquo
C5 Grinzi total sau parţial icircnghiţite de flăcări
C51 Transferul termic prin radiaţie
C511 Generalităţi
71
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(1) Icircn C5 se presupune că nivelul părţii inferioare a grinzii nu este mai jos de nivelul părţii de sus a deschideri lor adiacente icircn compartimentul de incendiu
(2) Trebuie făcută distincţia icircntre o grindă paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu şi o grindă perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului
de incendiu vezi figura C7
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele exterior al compartimentului de incendiu temperatura ei medie Tm se va determina icircntr-un punct de-a lungul grinzii situat deasupra
centrului deschiderii
(4) Dacă grinda este perpendiculară pe peretele exterior al compartimentului de incendiu valoarea temperaturii medii se va determina icircntr-o serie de puncte dispuse la 100 mm de-a lungul
deschiderii grinzii Valoarea maximă icircn aceste puncte se va adopta ca temperatura medie a elementului de oţel Tm
(5) Fluxul termic de radiaţie Iz se va determina din
(C21)
unde
este fluxul termic de radiaţie al flăcării către faţa i a grinzii
i este numărul feţei (1) (2) (3) sau (4)
C512 Condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo trebuie făcută distincţia icircntre cazurile icircn care partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii şi cel icircn care este sub acest nivel
(2) Dacă partea de sus a flăcării este deasupra nivelului părţii de sus a grinzii
(C22a)
(C22b)
(C22c)
(C22d)
unde
este emisivitatea flăcării către faţa i a grinzii vezi C52
72
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
T0 este temperatura icircn dreptul deschiderii [K] din anexa E
Tz1 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de jos a grinzii
Tz2 este temperatura flăcării [K] din anexa E nivelul de la partea de sus a grinzii
(3) Icircn cazul unei grinzi paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu C4
poate fi luat zero dacă grinda este lipită de perete vezi figura C 7
(4) Dacă partea de sus a flăcării este sub nivelului părţii de sus a grinzii
(C23a)
(C23b)
(C23c)
(C23d)
unde
Tx este temperatura flăcării la vacircrf [813 K)
hz este icircnălţimea flăcării deasupra părţii de jos a grinzii
C513 Condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo
(1) Pentru condiţia bdquocu tiraj forţatrdquo icircn cazul grinzilor paralele cu peretele exterior al compartimentului de incendiu trebuie făcută distincţia icircntre cele lipite de perete şi cele care nu
sunt lipite de perete vezi figura C7
(2) Pentru o grindă paralelă cu peretele dar nelipită de perete sau pentru o grindă perpendiculara pe perete
(C24a)
(C24b)
(C24c)
(C24d)
73
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(3) Dacă grinda este paralelă cu peretele şi lipită de el doar faţa de jos se va considera inghiţită de flăcări iar o faţă şi partea de sus se vor considera expuse transferului termic prin
radiaţie din partea suprafeţei superioare a flăcării vezi figura C7(b)(2) Astfel
(C25a)
(C25b)
(C25c)
(C25d)
unde
este factorul de configuraţie relativ la suprafaţa de sus a flăcării pentru faţa i a grinzii vezi anexa E
C52 Emisivitatea flăcării
(1) Emisivitatea flăcării pentru fiecare din feţele 1 2 3 sau 4 ale grinzii se va
determina din expresia lui ε dată icircn anexa E folosind o grosime a flăcării λ egală cu
dimensiunea λ i indicată icircn figura C7 corespunzător feţei i a grinzii
C53 Coeficientul de absorbţie a flăcării
(1) Coeficientul de absorbţie a flăcării az se va determina din
(C26)
[top]
Anexa D [informativ]
Factorul de configuraţie
(1) Factorul de configuraţie φ este definit icircn 13(1) EI măsoară fracţiunea din fluxul total de căldură emis prin radiaţie ce părăseşte o suprafaţă şi ajunge la o suprafaţă receptoare
Valoarea lui depinde de mărimea suprafeţei radiante distanţa dintre suprafaţa radiantă şi cea receptoare şi orientarea lor relativă
(2) Icircn această anexă toate suprafeţele radiante sunt presupuse de formă dreptunghiulară Ele cuprind ferestrele şi alte deschideri icircn pereţii compartimentul de incendiu şi suprafeţele
dreptunghiulare echivalente ale flăcărilor vezi C14
74
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(3) Icircn calculul factorului de configuraţie pentru o situaţie dată un contur dreptunghiular va trebui desenat icircn jurul secţiunii transversale a elementului receptor a radiaţiei termice ca icircn
figura D1 Valoarea lui φ se va determina icircn punctul median al fiecărei laturi al acestui contur dreptunghiular
(4) Factorul de configuraţie pentru fiecare suprafaţă receptoare se va determina ca suma contribuţiilor fiecărei zone de pe suprafaţa radiantă care sunt vizibile din punctul P pe suprafaţa
receptoare ca icircn figura D2 şi D3 Aceste zone se vor defini relative la punctul X unde o linie orizontală perpendiculară pe suprafaţa receptoare icircntacirclneşte planul conţinacircnd suprafaţa radiantă
Nu trebuie considerată contribuţia suprafeţelor umbrite din figura D3 care nu sunt vizibile din punctul P
(5) Dacă punctul X se găseşte icircn afara suprafeţei radiante factorul de configuraţie efectiv va fi calculat prin adăugarea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X către partea mai icircndepărtată a suprafeţei radiante şi scăderea contribuţiei a două dreptunghiuri ce se icircntind din X
către partea mai apropiată a suprafeţei radiante
(6) Contribuţia fiecărei zone se va determina după cum urmează
a suprafaţă receptoare paralelă cu suprafaţa radiantă
(D1)
cu
a=hs
b=ws
unde
s este distanţa de la P la X
h este icircnălţimea zonei pe suprafaţa radiantă
w este lăţimea acestei zone
b suprafaţă receptoare perpendiculară pe suprafaţa radiantă
(D2)
c suprafaţa receptoare icircntr-un plan icircnclinat cu unghiul θ pe suprafaţa radiantă
75
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(D3)
[top]
Anexa E [informativ]
Acţiuni termice pe elemente exterioare ndash metode de calcul simplificat
E1 Scop
(1) Această metodă permite determinarea
- temperaturii maxime a unui compartiment de incendiu
- mărimea şi temperatura flăcărilor din deschideri
76
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
- parametrii radiaţiei şi convecţiei
(2) Această metodă consideră condiţii staţionare pentru determinarea parametrilor ce intervin icircn expresiile de mai jos conducacircnd la rezultate acoperitoare
E2 Simboluri şi unităţi
AF suprafaţa podelei compartimentului de incendiu [m2]
AT suprafaţa totală a podelei tavanului şi pereţilor minus suprafaţa ferestrelor [m2]
Aw suprafaţa totală a ferestrelor din pereţi
Awi suprafaţa ferestrei i [m2]
d caracteristica geometrică a unui element structural exterior (diametrul sau partea) [m]
D adacircncimea compartimentului de incendiu [m]
g acceleraţia gravitaţională [ms2]
h media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
ha proiecţia orizontală a icircnălţimii ferestrei [m]
hi icircnălţimea ferestrei i [m]
l lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul [m]
L icircncărcarea din foc (= AF Q) [kg de lemne]
Q densitatea icircncărcării cu foc pe suprafaţa podelei [kg de lemnem2]
R rata de combustie [kg de lemnes]
Ta temperatura iniţială (=293) [K]
Tf temperatura focului [K]
To temperatura flăcării icircn fereastră [K]
Tz temperatură flăcării icircn lungul axei [K]
u viteza vacircntului [ms]
77
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
w suma Iăţimilor ferestrelor pe toţi pereţii
wi lăţimea ferestrei i [m]
wz lăţimea flăcării [m]
W lăţimea peretelui conţinacircnd ferestre [m]
x proiecţia orizontală a flăcării (dinspre faţadă) [m]
X lungimea flăcării icircn lungul axei [m]
z icircnălţimea flăcării (de la partea de sus a ferestrei) [m]
factorul de deschidere al compartimentului de incendiu [m12]
α coeficientul de transfer termic prin convecţie [kWm2K]
ε emisivitatea flăcării
ρ densitatea gazului (presupus a fi 045) [kgm3]
λ grosimea flăcării [m]
durata de ardere liberă a focului (presupus a fi 1200) [s]
E3 Condiţii de folosire
(1) Cacircnd există mai mult de o fereastră icircnălţimea medie suprafaţa ferestrei şi lăţimea sunt date icircn compartimentul de incendiu relevant după cum urmează
- Media ponderată a icircnălţimilor ferestrelor din pereţi
(E1)
- Suma suprafeţelor ferestrelor din pereţi
(E2)
78
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
- Suma lăţimilor ferestrelor din pereţi
(E3)
(2) Cacircnd sunt ferestre pe mai mult de un perete raportul DW va trebui obţinut după cum urmează
(E4)
unde
Wl este lăţimea peretelui 1 conţinacircnd suprafaţa cea mai mare cu ferestre
Aw1 este suma suprafeţelor ferestrelor pe peretele 1
W2 este lăţimea peretelui compartimentului de incendiu perpendicular pe peretele 1
(3) Cacircnd există un miez icircn compartimentul de incendiu raportul DW se obţine după cum urmează
Se aplică definiţiile din E3(6)
C1 şi C2 sunt lungimea şi lăţimea miezului
W1 şi W2 sunt lungimea şi lăţimea compartimentului de incendiu
(E5)
(4) Icircntr-un perete exterior fereastra este icircntreaga porţiune din acest perete neavacircnd rezistenţa la foc necesară pentru stabilitatea clădirii
(5) Suprafaţa totală a ferestrei icircntr-un perete exterior este
- suprafaţa totală conform (4) dacă este mai mică de 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu
- icircn primul caz suprafaţa totală icircn al doilea 50 din suprafaţa relevantă a peretelui exterior al compartimentului de incendiu dacă conform (4) suprafaţa este mai mare de 50
Aceste două cazuri trebuie considerate icircn calcule Cacircnd se foloseşte 50 din suprafaţa peretelui exterior poziţia şi geometria suprafeţelor deschise trebuie alese icircncacirct să conducă la cazul cel
mai defavorabil
(6) Dimensiunile compartimentului de incendiu nu trebuie să depăşească 70 m icircn lungime 18 m icircn lăţime şi 5 m icircn icircnălţime
(7) Temperatura flăcării se va considera uniformă de-a lungul Iăţimii şi grosimii flamei
79
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
E4 Efectul vacircntului
E41 Modul de ventilaţie
(1) Dacă există ferestre pe partea opusă a compartimentului de incendiu sau dacă există aer adiţional suflat de la o altă sursă (alta decacirct ferestrele) calculul trebuie făcut cu condiţia bdquocu
tiraj forţatrdquo Altfel calculul este făcut cu condiţia bdquofără tiraj forţatrdquo
E42 Deflecţia flăcării de către vacircnt
(1) O flacără se presupune că părăseşte compartimentul de incendiu printr-o deschidere vezi figura E1
- perpendicular pe faţadă
- cu o deflecţie datorită efectului vacircntului de +45˚ sau -45˚ cu faţada
E5 Caracteristicile focului şi flăcării
E51 Fără tiraj forţat
(1) Rata de combustie se calculează cu relaţia
(E6)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E7)
(3) Icircnălţimea flăcării vezi figura E2
(E8)
Notă Cu această ecuaţie se poate simplifica la
(E9)
(4) Lăţimea flăcării este lăţimea ferestrei vezi figura E2
(5) Adacircncimea flăcării este 23 din icircnălţimea ferestrei 23 h vezi figura E2
80
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(6) Proiecţia orizontală a flăcării
- dacă există perete deasupra ferestrei
- pentru (E10)
- pentru hgt125w şi distanţa către oricare fereastră gt4w
(E11)
- alte cazuri (E12)
- dacă nu există perete deasupra ferestrei
(E13)
(7) Lungimea flăcării de-a lungul axei
- perete deasupra ferestrei
(E14)
- nu există perete sau hgt125w
(E15)
(8) Temperatura flăcării icircn fereastra
(E16)
(9) Emisivitatea icircn fereastră 10
(10) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E17)
unde
l este lungimea axei de la fereastră la punctul icircn care se face calculul
81
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(11) Emisivitatea flăcării
(E18)
(12) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E19)
(13) Dacă o marchiză sau un balcon (cu proiecţia orizontală ha ) este dispus la partea de
sus a ferestrei pe icircntreaga ei lăţime dacă există perete deasupra ferestrei şi icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu
- proiecţia orizontală a flăcării x de la (6) este mărită cu ha
(14) Cu aceleaşi condiţii ca la (13) pentru o marchiză sau balcon icircn cazul icircn care nu există perete deasupra ferestrei sau hgt125w icircnălţimea şi proiecţia orizontală a flăcării se vor
modifica după cum urmează
- icircnălţimea flăcării z de la (3) este redusă cu ha
- proiecţia orizontală a flăcării x obţinută din (6) cu valoarea z de mai sus este mărită cu ha
82
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
E52 Tiraj forţat
(1) Rata de combustie
(E20)
(2) Temperatura compartimentului de incendiu
(E21)
(3) Icircnălţimea flăcării
(E22)
Notă Cu
83
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
(4) Proiecţia orizontală a flăcării
(E23)
Notă Cu u=6ms
(5) Lăţimea flăcării
(E24)
(6) Lungimea flăcării icircn lungul axei
(E25)
(7) Temperatura flăcării icircn fereastră
(E26)
(8) Emisivitatea icircn fereastră 1
(9) Temperatura flăcării icircn lungul axei
(E27)
unde
l este lungimea axei de la fereastră către punctul icircn care se efectuează calculul
(10) Emisivitatea flăcării
(E28)
(11) Coeficientul de transfer termic prin convecţie
(E29)
84
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
Notă Cu u=6ms
(12) Efectul unui balcon sau a unei marchize După deflectarea orizontală de către un balcon sau o marchiză traiectoria flăcării este aceeaşi ca mai sus deplasată icircn exterior cu
lăţimea balconului dar cu valoarea X nemodificată
85
86
86