Curs XI+XII Eurocoduri Incercari La Foc

8/3/2019 Curs XI+XII Eurocoduri Incercari La Foc

1/33

SIGURANA LA FOC A CONSTRUCIILORSIGURANA LA FOC A CONSTRUCIILOR

EurocoduriEurocoduri

GeneralitiGeneraliti

Metode deMetode de

ncercare la focncercare la foc

a materialelora materialelorAcAciunea focului conform SR EN 1991iunea focului conform SR EN 1991--11--22


2/33

Eurocoduri. Prezentare general.Eurocoduri. Prezentare general.

Condiiile de nfiinare i principiile de funcionare a ComunitiiCondiiile de nfiinare i principiile de funcionare a Comunitii

Economice Europene aEconomice Europene auu fost stabilitfost stabilitee prin tratatul de la Roma, n 1957.prin tratatul de la Roma, n 1957.ncepnd cu 1985 acest tratat a fost modificat i completat printrncepnd cu 1985 acest tratat a fost modificat i completat printr--ooserie de decizii n vederea nfiinrii Pieei Europene Unice.serie de decizii n vederea nfiinrii Pieei Europene Unice.

n sectorul construciilor, armonizarea la nivel european se realizeazn sectorul construciilor, armonizarea la nivel european se realizeazprin urmtoarele documente:prin urmtoarele documente:

-- Directiva Lucrrilor Publice 89 / 440 /Directiva Lucrrilor Publice 89 / 440 / CEECEE;;-- Directiva referitoare la Servicii.Directiva referitoare la Servicii. Directiva Consiliului 89/106/CDirectiva Consiliului 89/106/CEEE referitoare la interpretareaE referitoare la interpretarea / corelarea/ corelarea

legilor, normelor i decretelor din rile membre ale uniunii, definetelegilor, normelor i decretelor din rile membre ale uniunii, defineteprincipalele cerine n urmtoarele domenii:principalele cerine n urmtoarele domenii:

-- rezisten i stabilitate ;rezisten i stabilitate ;-- siguran la focsiguran la foc ;;-- igien, sntate i mediu nconjurtor ;igien, sntate i mediu nconjurtor ;-- siguran n exploatare ;siguran n exploatare ;-- protecia mpotriva zgomotului ;protecia mpotriva zgomotului ;-- economia energiei ieconomia energiei i izolatie termicaizolatie termica..


3/33

Domeniul de aplicareDomeniul de aplicare i statutul eurocodurilori statutul eurocodurilorEurocodurile sunt standarde de referin pentru urmtoareleEurocodurile sunt standarde de referin pentru urmtoarele

utilizri:utilizri:--

Ca mijloc de a proba conformitatea cldirilor i a lucrrilorCa mijloc de a proba conformitatea cldirilor i a lucrriloringinereti cu cerinele eseniale din Directiva Consiliului 89/106/CEE;inginereti cu cerinele eseniale din Directiva Consiliului 89/106/CEE;-- Ca baz de specificaii n contractele de lucrri de construcii iCa baz de specificaii n contractele de lucrri de construcii iserviciile tehnice asociate;serviciile tehnice asociate;-- Cadru de specificaii tehnice armonizate la produsele pentruCadru de specificaii tehnice armonizate la produsele pentruconstrucii.construcii.

Standarde naionale care implementeaz eurocoduriStandarde naionale care implementeaz eurocoduriStandardele naionale care implementeaz eurocodurile trebuie sStandardele naionale care implementeaz eurocodurile trebuie s

cuprind ntregul text al eurocodului (inclusiv toate anexele) aa cumcuprind ntregul text al eurocodului (inclusiv toate anexele) aa cuma fost publicat de CEN; acest text poate fi precedat i de o pagina fost publicat de CEN; acest text poate fi precedat i de o pagin

naional de titluri i de un preambul naional; poate fi urmat i de onaional de titluri i de un preambul naional; poate fi urmat i de oanex naional.anex naional.

Anexa naional poate s conin doar informaii privind parametriAnexa naional poate s conin doar informaii privind parametrilsai liberi n Eurocod la alegerea naional, menionai ca parametrilsai liberi n Eurocod la alegerea naional, menionai ca parametrideterminai la nivel naional, care sunt utilizai pentru proiectareadeterminai la nivel naional, care sunt utilizai pentru proiectarea

cldirilor i lucrrilor de construcii inginereti din ara respectiv.cldirilor i lucrrilor de construcii inginereti din ara respectiv.


4/33

n scopul realizrii conversiei, diferitele Eurocoduri au fostn scopul realizrii conversiei, diferitele Eurocoduri au fostorganizate n patru grupe, de la A la D.organizate n patru grupe, de la A la D.

GrupaGrupa AA cuprindecuprinde Norme generale de proiectare a cldirilor iNorme generale de proiectare a cldirilor iproiectarea antiseismproiectarea antiseism. Ace. Aceaaststaa grupgrupaa cuprinde normele referitoare lacuprinde normele referitoare labazele proiectrii, aciunile de calcul, prevederi generale i specificebazele proiectrii, aciunile de calcul, prevederi generale i specificepentru construciile din beton i oel precum i prevederi suplimentarepentru construciile din beton i oel precum i prevederi suplimentarepentru calculul la seism a construciilor.pentru calculul la seism a construciilor.

Eurocodul 1 : Aciuni asupra structurilor abordeaz problematicaEurocodul 1 : Aciuni asupra structurilor abordeaz problematica

evalurii aciunii focului nevalurii aciunii focului n Partea 1Partea 1--2 : Aciuni generale2 : Aciuni generale Aciuni asupraAciuni asuprastructurilor expuse la focstructurilor expuse la foc, standardul romnesc avnd indicele, standardul romnesc avnd indicele SR ENSR EN19911991--11--22 ..

GrupaGrupa CC se refer lase refer la CalculuCalculull rezistenei la foc a structurilorrezistenei la foc a structurilor iiconine:conine:

-- EN 1991EN 1991--22--2 Aciunea focului ;2 Aciunea focului ;-- EN 1992EN 1992--11--2 Beton2 Beton Proiectarea la foc ;Proiectarea la foc ;-- EN 1993EN 1993--11--2 Oel2 Oel Proiectarea la foc ;Proiectarea la foc ;-- EN 1994EN 1994--11--2 Materiale compozite2 Materiale compozite Proiectarea la foc ;Proiectarea la foc ;-- EN 1995EN 1995--11--2 Lemn2 Lemn Proiectarea la foc ;Proiectarea la foc ;

-- EN 1996EN 1996--11--2 Zidrie2 Zidrie Proiectarea la foc .Proiectarea la foc .


5/33

Prile foc din eurocodurile pentru structuri trateaz aspectespecifice de protecie pasiv mpotriva incendiilor n termeni de calculde structuri i pri ale acestora n vederea obinerii unei rezisteneadecvate a elementelor portante i o limitare a eventualului incendiu.

Funciile i nivelurile de performan cerute, pot fi exprimate nvalori de rezisten la focul nominal (standard), n general indicat nreglementrile de securitate la incendiu naionale, sau, dac acesteapermit, prin ingineria securitii la incendiu pentru evaluarea msurilorpasive i active.

Directivele EuropeneCa o consecin a Directivei Europene despre materialele de construcie89 / 106 / CEE, adoptarea specificaiilor tehnice pan-europene i a noilormetode de testare europene, a condus la un nou sistem de clasificarecare evidentiaza reacia la incendiu i rezistena la incendiu.

Normele europene pentru testri la incendiuNoile norme europene pentru testri la incendiu (ENs) au fost create iadoptate ca norme naionale, ceea ce este valabil pentru toate rile dinUE. Normele naionale existente, care sunt n contradicie cu normeleEN, trebuie retrase sau modificate intr-un interval de timp, n aa fel

nct folosirea lor s fie cat mai limitata.


6/33

Sistemul european de clasificare a rezistenei la focSistemul european de clasificare a rezistenei la foc EN 13501EN 13501--2 Clasificarea la incendiu a produselor de construcii i2 Clasificarea la incendiu a produselor de construcii i

elementelor de construciielementelor de construcii Partea 2: Clasificarea folosind datele dinPartea 2: Clasificarea folosind datele dinexaminrile de rezisten la foc cu excepia echipamentelor deexaminrile de rezisten la foc cu excepia echipamentelor deventilare ne ofer date despre clasificarea rezistenei la foc.ventilare ne ofer date despre clasificarea rezistenei la foc.

Clasificarea performanelor antiincendiu pe baza testului de rezistenClasificarea performanelor antiincendiu pe baza testului de rezistenla foc este exprimat prin caracteristici specifice : Rla foc este exprimat prin caracteristici specifice : R capacitateacapacitateaportant, Eportant, E integritatea, Iintegritatea, I izolarea. De asemenea, se pot folosiizolarea. De asemenea, se pot folosiparametri adiionali de performan : Wparametri adiionali de performan : W radiatia, Sradiatia, S producere de fum.producere de fum.

Clasificarea produsului ca rezultat al testului de rezisten la foc esteClasificarea produsului ca rezultat al testului de rezisten la foc esteinclus n raportul de clasificare, care se emite separat de raportul deinclus n raportul de clasificare, care se emite separat de raportul de

test.test.Clasificarea european a rezistenei la focClasificarea european a rezistenei la foc Norma european privind clasificarea reaciei la foc a fost publicat caNorma european privind clasificarea reaciei la foc a fost publicat ca

EN 13501EN 13501--1 Clasificarea la incendiu a materialelor de construcii i a1 Clasificarea la incendiu a materialelor de construcii i aelementelor constructiveelementelor constructive Partea 1: Clasificarea cu folosirea datelorPartea 1: Clasificarea cu folosirea datelorrezultate din testele reaciei la foc.rezultate din testele reaciei la foc.

Sunt definite sase clasificri primare : Clasa A1 e cel mai nalt nivel deSunt definite sase clasificri primare : Clasa A1 e cel mai nalt nivel deperforman asociat ndeosebi cu materiale anorganice, n timp ceperforman asociat ndeosebi cu materiale anorganice, n timp ceclasa F indic un material fr rezisten la foc ca urmare a unei flcriclasa F indic un material fr rezisten la foc ca urmare a unei flcrireduse. Alt clasificare suplimentar este definit pentru aparitia dereduse. Alt clasificare suplimentar este definit pentru aparitia defum i picturi incandescente.fum i picturi incandescente.

La fel ca rezistena la foc, clasificarea produselor ca rezultat al testriiLa fel ca rezistena la foc, clasificarea produselor ca rezultat al testrii

reaciei la foc este inclus ntrreaciei la foc este inclus ntr--un raport de clasificare care se emiteun raport de clasificare care se emiteseparat de raportul de test.separat de raportul de test.


7/33

Ex. : Cateva standarde europene privind teste la incendiuEx. : Cateva standarde europene privind teste la incendiupentru elementepentru elemente neportante:neportante:

EN 1363EN 1363--1 Teste derezisten la foc1 Teste derezisten la foc Partea 1: Cerine generalePartea 1: Cerine generale EN 1363EN 1363--2 Teste derezisten la foc2 Teste derezisten la foc Partea 2: ProceduriPartea 2: Proceduri

alternative iadiionalealternative iadiionale EN 1364EN 1364--1 Teste derezisten la foc1 Teste derezisten la foc Partea 2: ProceduriPartea 2: Proceduri

alternative iadiionalealternative iadiionale EN 1364EN 1364--2 Teste derezisten la focaleelementelorneportante2 Teste derezisten la focaleelementelorneportante

Partea 2: PlafoanePartea 2: Plafoane

EN 1365EN 1365--1 Teste derezisten la focaleelementelorneportante1 Teste derezisten la focaleelementelorneportante Partea 2: PlafoanePartea 2: Plafoane EN 1365EN 1365--2 Teste derezisten la focaleelementelorportante2 Teste derezisten la focaleelementelorportante

Partea 2: Pardoseli iacoperiuriPartea 2: Pardoseli iacoperiuri

n Romniaeste nvigoare SR EN 13501n Romniaeste nvigoare SR EN 13501 ClasificareaproduselorClasificareaproduselorpentrupentru construcii n funcie decomportarea la focconstrucii n funcie decomportarea la foc,preluarea,preluareastandarduluieuropean EN 13501,careconine doupri:standarduluieuropean EN 13501,careconine doupri:

-- SR EN 13501SR EN 13501--11 Clasificarea n funcie derezultateleClasificarea n funcie derezultateleiincercrilor dereacie la foc ;ncercrilor dereacie la foc ;

-- SR EN 13501SR EN 13501--22 Clasificarepe bazarezultatelor ncercrilorClasificarepe bazarezultatelor ncercrilor

derezisten la foc,excluznd instalaiile deventilarederezisten la foc,excluznd instalaiile deventilare


8/33

Metode de ncercare la focMetode de ncercare la foc conform SR EN 13501conform SR EN 13501--1/20041/2004

Metodele de ncercare urmtoare sunt specificate prinMetodele de ncercare urmtoare sunt specificate prinreferire la reacia prevzut la clasificarea la foc.referire la reacia prevzut la clasificarea la foc.

ncercarea de incombustibilitate (pr EN ISO 1182)ncercarea de incombustibilitate (pr EN ISO 1182)Aceast ncercare identific produsele careAceast ncercare identific produsele carenu contribuie saunu contribuie sau carecare contribuie puin la incendiu,contribuie puin la incendiu,indiferent care este utilizarea lor final.indiferent care este utilizarea lor final.ncercarea se aplic claselor :ncercarea se aplic claselor :

A1, A2, A1A1, A2, A1flfl, A2, A2flfl

Putere caloric superioar (pr EN ISO 1716)Putere caloric superioar (pr EN ISO 1716)Aceast ncercare determinAceast ncercare determindegajarea de cldur totaldegajarea de cldur totalpotenial maxim a unui produspotenial maxim a unui produs

cnd arde complet, indiferentcnd arde complet, indiferentcare este utilizarea lcare este utilizarea luiui final.final.ncercarea se aplic claselor :ncercarea se aplic claselor :A1, A2, A1A1, A2, A1flfl, A2, A2flfl

Permite determinarea puteriiPermite determinarea puterii

calorice superioare (PCS) i inferioare (PCI).calorice superioare (PCS) i inferioare (PCI).


9/33

ncercare a unui obiect izolat aprins (EN 13823)ncercare a unui obiect izolat aprins (EN 13823)Aceast ncercare evalueaz contrAceast ncercare evalueaz contriibuiabuiapotenial a unui produs la dezvoltareapotenial a unui produs la dezvoltareaincendiului, ntrincendiului, ntr--o situaie de incendiu,o situaie de incendiu,

simulnd un singur obiect aprins ntrsimulnd un singur obiect aprins ntr--ununcol al camerei.col al camerei.ncercarea se aplic claselor :ncercarea se aplic claselor :A1, A2, B, C, D.A1, A2, B, C, D.

Aprinzibilitate (pr EN ISO 11925Aprinzibilitate (pr EN ISO 11925--2)2)Aceast ncercare evalueaz aprinzibilitateaunui produs expus la o flacr mic.ncercarea se aplic claselor :ncercarea se aplic claselor :B, C, D, E, BB, C, D, E, Bflfl, C, Cflfl, D, Dflfl, E, Eflfl..

Comportarea la foc a pardoselilor,Comportarea la foc a pardoselilor, utiliznd o surs de cldurradiant (pr EN ISO 9239-1)Aceast ncercare evalueaz fluxul radiantcritic sub valoarea cruia flcrile nu se maipropag pe o suprafa orizontal.

ncercarea se aplic claselor :A2fl, Bfl, CCflfl, D, Dflfl..


10/33

ncercarea de incombustibilitate (pr EN ISO 1182)ncercarea de incombustibilitate (pr EN ISO 1182)

Putere caloric superioar (pr EN ISO 1716)Putere caloric superioar (pr EN ISO 1716)


11/33

ncercare a unui obiect izolat aprins (EN 13823)ncercare a unui obiect izolat aprins (EN 13823)


12/33

Comportarea la foc a pardoselilor,Comportarea la foc a pardoselilor,utiliznd o surs de cldur radiant (pr EN ISO 9239-1)


13/33

AcAciunea foculuiconform SR EN 1991iunea foculuiconform SR EN 1991--11--22

SRSR ENEN 19911991--11--22 descriedescrie aciunileaciunile termicetermice pentrupentru calcululcalculul structurilorstructurilor

expuseexpuse lala foc,foc, subsub urmtoareleurmtoarele aspecteaspecte::a)a) cerinecerine dede securitatesecuritate;;b)b) proceduriproceduri dede calculcalcul;;c)c) indicaiiindicaii ajuttoareajuttoare pentrupentru calculcalcul..

a)a) CerineCerine dede securitatesecuritate.. LucrrileLucrrile dede construciiconstrucii trebuietrebuie astfelastfelproiectateproiectate ii construite,construite, nctnct nn cazcaz dede incendiuincendiu sasa sese obtinaobtina ::-- stabilitateastabilitatea elementelorelementelor portanteportante aleale construcieiconstruciei ss poatpoat fifi estimatestimatpentrupentru oo perioadperioad determinatdeterminat dede timptimp;;-- apariiaapariia ii propagareapropagarea foculuifocului ii fumuluifumului nn interiorulinteriorul construcieiconstruciei ssfiefie limitatelimitate;;-- propagareapropagarea incendiuluiincendiului lala construciileconstruciile nvecinatenvecinate ss fiefie limitatlimitat;;-- utilizatoriiutilizatorii ss poatpoat prsiprsi construciaconstrucia sausau ss poatpoat fifi salvaisalvai prinprin altealtemijloacemijloace;;-- ss fiefie luatluat nn considerareconsiderare securitateasecuritatea echipelorechipelor dede intervenieintervenie..


14/33

b)b) Proceduri de calcul.Proceduri de calcul.O procedurO procedur analiticanalitic de calcul structural la foc trebuie s inde calcul structural la foc trebuie s in

seama de:seama de:

-- comportarea sistemului structurii la temperaturi ridicate;comportarea sistemului structurii la temperaturi ridicate;-- poteniala expunere la cldur;poteniala expunere la cldur;-- efectele benefice ale sistemelor de protecie active i pasive laefectele benefice ale sistemelor de protecie active i pasive laincendiu;incendiu;-- importana structurii (consecinele eventualei prbuiri).importana structurii (consecinele eventualei prbuiri).

n prezent este posibil s se elaboreze o procedurn prezent este posibil s se elaboreze o procedur operaionaloperaionalpentru determinarea performanelor adecvate care s ncorporeze opentru determinarea performanelor adecvate care s ncorporeze oparte a acestor parametrii enunai mai sus i s demonstreze cparte a acestor parametrii enunai mai sus i s demonstreze cstructura sau elementele sale rspund performanelor adecvate n cazulstructura sau elementele sale rspund performanelor adecvate n cazulincendierii reale a cldirii.incendierii reale a cldirii.

MetodMetodeleele prescriptivprescriptivee utilizeaz focuri standard pentru a generautilizeaz focuri standard pentru a generaaciuni termice.aciuni termice.

MetodMetodeleele axataxatee pe performanpe performan utilizeaz ingineria securitii lautilizeaz ingineria securitii laincendiu i se refer la aciuni termice bazate pe pincendiu i se refer la aciuni termice bazate pe paarametri fizici irametri fizici ichimici.chimici.


15/33

Metoda prescriptiv definete rezistena la foc foarte precis n funcie dematerialul ales, forma i mrimea elementului structural, grosimeaproteciei, etc.

Tradiional, recomandrile de proiectare se bazeaz pe experiene similarsau identice testelor standard la foc. Acest concept se adapteaz binesituaiilor statice dar limiteaza inovarea i dezvoltarea n industriaconstruciilor. Poate fi foarte restrictiv n situaii n care proiectareatrebuie aplicat unor construcii cu solutii inovatoare.Din acest motiv metoda bazat pe prescriptii a pierdut teren in ultimii ani.

Metoda bazat pe performan este similar cu procesul de proiectare lavnt sau seism. Se defineste funcia elementului structural i se aplica unset obiectiv de teste pentru a rspunde criteriilor cheie: este suficient derezistent pentru solicitarea dat?, rezist un timp suficient de lung nainte

de colaps sau va antrena i colapsul elementului structural la care esteconectat?Din pcate, un element structural nclzit nu se comport de o manierizolat. Continua interaciune dintre elementul nclzit i restul structuriiinduce eforturi suplimentare. Degradarea rezistenei elementului ireducerea modulului de elasticitate conduce la o redistribuire a eforturilogreu de estimat.


16/33

Ideal, setul obiectiv de teste ar trebui s fie sau un set dencercri la foc standard pe ntreaga structur sau o modelarenumeric exhaustiv.

Din pcate este aproape imposibil de efectuat teste pentruanumite aspecte de performan cum ar fi conexiunile stlp-grind,aceasta nsemnnd c de fapt calculul structural la foc a evoluat ctreun hibrid ntre conceptul prescriptiv i cel de performan.

Regulile prescriptive curente pentru determinarea rezisteneila foc a elementelor structurale din oel, beton, crmid sau lemnsunt bazate exclusiv pe rezultate i observaii din ncercri la focstandard. Practic, testul presupune solicitarea elementului structuralla focul standard, ntr-un cuptor, pentru o anumit durat. Rezistena

la foc reprezint timpul n minute, n care elementul rezist la foc pnla atingerea unui criteriu de cedare. Elementele sunt clasificate caR30, R60, R90, , R240. Numrul de teste pentru a clasifica unelement depind de la ar la ar.Standarde folosite EN 1363, ENV 13381, ISO 834.


17/33

c)c) IIndicaii ajuttoare pentru calculndicaii ajuttoare pentru calculn viitor se vor elabora materiale ajuttoare pentru calculn viitor se vor elabora materiale ajuttoare pentru calcul

(ghiduri, manuale , exemple de calcul) bazate pe modelele de calcul(ghiduri, manuale , exemple de calcul) bazate pe modelele de calcul

indicate n EN 1991indicate n EN 1991--11--2. Textul principal al EN 19912. Textul principal al EN 1991--11--2 indic cea mai2 indic cea maimare parte a principalelor concepte i reguli necesare pentrumare parte a principalelor concepte i reguli necesare pentrudescrierea aciunilor termice i mecanice asupra structurilor.descrierea aciunilor termice i mecanice asupra structurilor.

Metodele indicate n SR EN 1991Metodele indicate n SR EN 1991--11--2 se aplic construciilor,2 se aplic construciilor,

lundulundu--se n calcul o sarcin termic corespunztoarese n calcul o sarcin termic corespunztoare tipuluitipuluiconstruciei i destinaiei sale.construciei i destinaiei sale.

SR EN 1991SR EN 1991--11--22 se utilizeaz mpreun cu EN 1990, EN 1991-1-1, EN 1991-1-3, EN 1991-1-4, precum i cu prile corespunztoare

calculului la foc din EN 1992 pn la EN 1996 i din EN 1999, carestabilesc regulile de calcul de rezisten la foc a structurilor.

SR EN 1991SR EN 1991--11--22 nlocuiete ENV 1991-2-2:1995. Standarduleste structurat n 4 seciuni cu caracter normativ i 7 anexe cucaracter informativ.


18/33

Structura normativului SR EN 1991Structura normativului SR EN 1991--11--22

Seciunea 1 GeneralitiSeciunea 1 Generaliti Sectiunea 2 Procedur pentru calculul la foc al structurilorSectiunea 2 Procedur pentru calculul la foc al structurilor

Sectiunea 3 Aciuni termice pentru analiza temperaturiiSectiunea 3 Aciuni termice pentru analiza temperaturii

Sectiunea 4 Aciuni mecanice pentru calculul structuralSectiunea 4 Aciuni mecanice pentru calculul structural

Anexa A (informativ) Curbe temperaturAnexa A (informativ) Curbe temperatur--timp parametricetimp parametrice Anexa B (informativ) Aciuni termice pentru elementeAnexa B (informativ) Aciuni termice pentru elemente

exterioareexterioare Metode de calcul simplificateMetode de calcul simplificate

Anexa C (informativ) Incendii localizateAnexa C (informativ) Incendii localizate

Anexa D (informativ) Modele avansate de incendiuAnexa D (informativ) Modele avansate de incendiu Anexa E (informativ)Anexa E (informativ) Densiti de sarcin termicDensiti de sarcin termic

Anexa F (informativ) Timp echivalent de expunere la focAnexa F (informativ) Timp echivalent de expunere la foc

Anexa G (informativ) Factorul de formAnexa G (informativ) Factorul de form


19/33

ACACIUNI ASUPRA STRUCTURILOR EXPUSE LA FOCIUNI ASUPRA STRUCTURILOR EXPUSE LA FOC SR EN 1991SR EN 1991--11--2:20042:2004

Procedura pentru calculul la foc a structurilorProcedura pentru calculul la foc a structurilorO analizO analiz de calcul structural la foc iade calcul structural la foc ia n considerare urmn considerare urmtoareletoarele

etape relevante :etape relevante :-- selecselecia scenariilor de incendiu de calcul relevante;ia scenariilor de incendiu de calcul relevante;-- determinarea focurilor de calcul corespondente;determinarea focurilor de calcul corespondente;

-- calculul evolucalculul evoluiei temperaturiiiei temperaturii n interiorul elementelor structurale;n interiorul elementelor structurale;-- calculul comportcalculul comportrii mecanice a structurii expuse la focrii mecanice a structurii expuse la focntrntr--o primo prim fazfaz se determinse determin selecselecia scenariului de incendiu deia scenariului de incendiu de

calcul cel mai relevantcalcul cel mai relevant i focul de calcul asociat, pe baza evalui focul de calcul asociat, pe baza evaluriiriiriscului de incendiu.riscului de incendiu.

Focul de calcul se aplicFocul de calcul se aplic numai unui singur compartiment denumai unui singur compartiment deincendiu al clincendiu al cldirii la un moment dat cu excepdirii la un moment dat cu excepia cazuluiia cazului n care sen care sespecificspecific altfelaltfel n scenariul de incendiu.n scenariul de incendiu.

Pentru structurile pentru care autoritPentru structurile pentru care autoritile naile naionale specificionale specificcerincerine de rezistene de rezisten la foc, se poate considera cla foc, se poate considera c focul de calculfocul de calculrelevant este dat de focul standardizat, afarrelevant este dat de focul standardizat, afar de cazulde cazul n care existn care exist altealtespecificaspecificaii.ii.


20/33

Cnd se efectueaz analiza temperaturii unui element, trebuies se ia n considerare poziia focului de calcul fa de element.

Pentru elementele exterioare se ia in considerare expunerea

la foc prin deschiderile din faade i acoperiuri.Pentru pereii exteriori de separare se ia n considerareexpunerea la focul din interior (de la compartimentul de incendiurespectiv) i alternativ din exterior (de la alte compartimente deincendiu), dup caz.

DENSITATEA SARCINDENSITATEA SARCINIIII TERMICTERMICEE

n anexa E a EN 1991-1-2 este prezentat modalitatea deevaluare a sarcinii termice ntr-un compartiment de incendiu.

Sarcina termic se constituie din cldire i din prile

combustibile ale construciei, inclusiv acoperirile i finisajele.Elementele combustibile care nu ard n timpul incendiului nutrebuie s fie luate n calcul.

Densitatea sarcinii termice utilizat n calcule trebuie s fieo valoare de calcul, bazat pe msurri, sau n cazuri particulare,

pe cerine de rezisten la foc din reglementri naionale.


21/33

kfniqqdf qmq ,, .... HHH! 21

DENSITATEA SARCINDENSITATEA SARCINIIII TERMICTERMICEE

Valoarea de calcul a sarcinii termice se poate determina:Valoarea de calcul a sarcinii termice se poate determina:

--pe baza unei clasificri naionale a sarcinii termice duppe baza unei clasificri naionale a sarcinii termice dupdestinaie i/saudestinaie i/sau

-- n manier specific pentru un proiect individual, prinn manier specific pentru un proiect individual, prinefectuarea de studii privind sarcina termic.efectuarea de studii privind sarcina termic.

Unde:

m - coeficientul de ardere;q1- coeficient care ine seama de riscul de iniiere a incendiului

datorat mrimii compartimentului;q2 - coeficient care ine seama de riscul de iniiere a incendiului

datorat destinaiei constructiei;


22/33

ni - coeficient care ia n considerare diversele msuri active delupt mpotriva incendiului "i" (sprinklere, detecie, alarmareautomat, servicii de pompieri etc.). Aceste msuri active

sunt n general impuse din motive de securitate a vieiiutilizatorilor;qf,k - densitatea sarcinii termice caracteristice, pe unitatea de

suprafa de planeu [MJ/m2]qfi,k =Qk/ A

Nu este necesar s se ia n considerare sarcinile termice amplasaten incinte proiectate pentru a rezista la expunerea la foc.

Sarcinile termice din incinte incombustibile, fr o proiectarespecific din punct de vedere al calculului la foc, dar care rmn intacte

n timpul expunerii la foc, pot fi considerate astfel:- sarcina termic cea mai important, dar cel puin egal cu 10% dinsarcinile termice protejate, este asociat cu un coeficient i = 1,0;- dac aceast sarcina plus sarcinile termice neprotejate nu suntsuficiente s nclzeasc sarcina termic protejat rmas dincolo detemperatura de aprindere, atunci sarcina termica protejat rmaspoate fi asociat cu un coeficient i = 0,0.


23/33

AutomatApa

De Stingere cu

Sistem IndependentDe ApaSurse AutomataDetectie& Alarmacu

Caldura cuFumAutomata

a AlarmeiTransmereala

Pompieri

Functie de Masurile Active de Siguranta la FocHni

0 1 2

Inabusireaautomataafocului Detectareaautomataafocului

Hn1 Hn2 Hn3 Hn4 Hn50,61 0,87or 0,73 0,871,00,870,7

de

serviciuBrigada

de

repausBrigadaRute

de AccesSigure

DispozitivecombatereIncendiu

SistemevacuareFum

Hn10

Inabusireamanualaafocului

Hn6 Hn7 Hn8 Hn90,61 sau 0,78 *0,9 or 11,5 1,0 *1,5 1,0 *1,5

1,902,002,13

Pericol deaprindere afocului

Suprafata planseuluidin compartiment A [m]

f1,501,1025

2502500500010000

Hq10,781,001,221,441,66

Pericol deaprindere afocului

Hq2Exemple

deDestinatii

Galerie de arta,muzeuSalade inot

Locuinta, hotel,birouManufactura pentru utilajesimotoareLaboratoare chimiceAtelier de picturaManufacturade artificiisau vopsele

Coeficienii 1, 2, ni


24/33

Bazele proiectrii i aciuni pe structurBazele proiectrii i aciuni pe structur


25/33

? A44

273273 )()(h mrmr,net

.

55*!

y

WI

mgccneth 55E!,.

Unde:

Fluxul net de cldur radiant este:

Fluxul net de cldur convectiv este:

ACIUNI TERMICE

Pe suprafeele expuse la foc fluxul net de caldur se determin innd

seama de transferul de caldur prin convecie si radiaie, astfel :


26/33

unde:r -temperatura de radiaie [rC] r = g curba de focm -temperatura suprafeei [rC] rspunsul termicIm -emisivitatea suprafeei [-] oel: 0.7Ec -coeficientul de convecie 25 - 50 W/m2K

(functie de modelul de foc) -factorul de form [-] e 1.0 sigurana: 1.0 -constanta lui Stephan Boltzmann = 5.6710-8 W/m2K4

Pentru suprafaa neexpus a elementelor de separare, fluxul netde caldur se determin considernd Ec = 4.Valoarea acestui coeficient se consider 9 atunci cnd se apreciaz c elconine efectele transferului termic prin radiaie.

n situaii obinuite Im se poate considera 0,8 iarIrse poateconsidera 1,0.

n condiii obinuite factorul de form = 1. Pentru calculareafactorului de form se prezint n Anexa G o metod de calcul.n cazul elementelor cuprinse n ntregime de foc, temperatura radiaiei rpoate fi reprezentat de temperatura gazelor g din jurul acestui element

Temperatura de suprafa m rezult din analiza temperaturii

elementului conform cu prevederile specifice din EUROCODURI.


27/33

ACTIUNI MECANICE

DilatDilatrilerile i deformai deformaiile impuseiile impuse ii mpiedmpiediicate care rezultcate care rezult dindinvariavariaiile de temperaturiile de temperatur datorate expunerii la foc creeazdatorate expunerii la foc creeaz efecte aleefecte ale

acaciunilor, de exemplu foriunilor, de exemplu foree i momente, de care trebuie si momente, de care trebuie s sese inin seama,seama,n afarn afar de cazurile cde cazurile cnd :nd :-- se poate afirma apriori cse poate afirma apriori c sunt neglijabile sau favorabile;sunt neglijabile sau favorabile;-- sunt luatesunt luate n considerare prin condin considerare prin condiii de rezemareii de rezemare i condii condiii deii de

contur conservativecontur conservative i/sau sunt considerate implicit prin cerini/sau sunt considerate implicit prin cerine dee de

securitatesecuritate n caz de incendiu specificaten caz de incendiu specificate n mod conservativ.n mod conservativ.Pentru evaluarea acPentru evaluarea aciunilor indirecte se iauiunilor indirecte se iau n considerare urmn considerare urmtoarele :toarele :-- dilatareadilatarea mpiedmpiediicatcat a elementelor prin natura lor, de exemplua elementelor prin natura lor, de exemplu

ststlpiilpii ntrntr--o structuro structur n cadre multietajatn cadre multietajat cu perecu pereii rigizi;rigizi;-- o difereno diferen de dilatare termicde dilatare termic n elementele static nedeterminate,n elementele static nedeterminate,

de ex. dale de plande ex. dale de planeueu continuecontinue;;-- gradiengradienii termiciii termici n secn seciuni perpendiculare care conduc laiuni perpendiculare care conduc laeforturi interioare;eforturi interioare;

-- dilatarea termicdilatarea termic a elementelora elementelor nvecinate, de ex. deplasareanvecinate, de ex. deplasareacapcaptului unui sttului unui stlp datoritlp datorit dilatdilatrii unei dale de planrii unei dale de planeueu;;

-- dilatarea termicdilatarea termic a elementelor care afecteaza elementelor care afecteaz alte elementealte elementeaflateaflate n afara span afara spa iului incendiatiului incendiat..


28/33

Valorile de calcul ale aciunilor indirecte datorate incendiului sedetermin pe baza valorilor de calcul ale proprietilor termice i

mecanice ale materialelor specificate n EUROCODURILE EN 1992 EN 1996 si EN 1999.Aciunile, corespunznd situaiei accidentale a expunerii laincendiu se iau in considerare conform EN 1990.

Pentru evaluarea rspunsului mecanic al unei structuri se vor lua

n considerare urmtoarele caracteristici de baz: Aciuni mecanice in situaia unui incendiu

combinaie specific de incrcri Proprietile mecanice ale materialelor la temperaturiridicate

variaia rezistentei i a rigiditii cu temperatura Metode de evaluare pentru analiza structural la focdiferite abordri: reguli de calcul simple sau

avansate Consideraii specifice in calculul la foc al structurilor dinoel i a celor compozite

detalii specifice, imbinri, etc


29/33

Evaluarea rspunsului mecanic al structurilorexpuse la foc


30/33

Reacia la foc a structurilor din otel


31/33


32/33


33/33

Curs XI+XII Eurocoduri Incercari La Foc

Documents

Transcript of Curs XI+XII Eurocoduri Incercari La Foc