Calculul unei grinzi din oel neprotejate n situaia de incendiu: bara nr. 13, etaj: parter

Calculul la foc ISO al unei grinzi solicitate la ncovoiere. Flambajul lateral din ncovoiere rsucire este mpiedicat, datorit prezenei uni planeu din beton armat la partea superioar a grinzii.

Se va determina rezistena la foc ISO a grinzii neprotejate.Seciunea

IPE 300 - profil;

h 300 mm - nlimea profilului;b 150 mm - limea tlpii;tw 7.1 mm - grosimea inimii;

tf 10.7 mm - grosimea tlpii;r 15 mm - raza de racordare;

A 53.81 cm2 - aria profilului;

Av.z - aria la forfecare;

Wpl.y 628.36 cm3 - modulul plastic;

Proprietile materialuluiS 235 - clasa de oel;fy 235

Nmm2

- limita de curgere a oelului;

a 7850 kgm3 - densitatea oelului;

E 210000 N

mm2- modulul de elasticitate a oelului;

Eforturi n situaia de incendiuMfi.Ed 53.734 kN m - moment ncovoietor maxim n cmp;

Vfi.Ed 117.381 kN - fora tietoare maxim n reazem;

Verificarea n situaia de incendiuClasificarea seciunii n situaia de incendiuCoeficentul pentru clasificarea seciunilor transversale este:

=0.85

235 N

mm2

fy0.85

Tlpile profilului:

c1 =b2

tw2

r 56.45 mm

=c1tf

5.276

=Obs1 talpa este n Clasa 1;

Inima profilului:

c2 =h 2 tf 2 r 248.6 mm

=c2tw

35.014

=Obs2 inima este n Clasa 1;

Rezult c seciunea este de Clas 1 la ncovoiere n situaia de incendiu.

Determinarea temperaturii critice i rezistenei la focSe determin temperatura critic, egalnd momentul capabil cu momentul ncovoietor maxim Mfi.t.Rd

din element .Mfi.Ed

;Mfi.t.Rd Mfi..Rd1 2

ky. M.0M.fi Mpl.Rd

1 2

;Mpl.Rd Wpl.y fy

M.0Factorii de adaptare i se aleg astfel:1 2

1 0.7 - pentru o grind neprotejat expus la foc pe 3 fee;2 1 - pentru o grind simplu rezematM.0 1M.fi 1

Mpl.Rd =Wpl.y fy

M.0 147.665 kN m

ky. =Mfi.Ed 1 2

M.0M.fi Mpl.Rd

0.255

Pentru a afla temperatura critic , este necesar s se interpoleze n tabelul Tabelul 1. (SR EN a1993-1-2, tabelul 3.1);

Tabelul 1. - Factorii de reducere pentru curba tensiune - deformaie a oelurilor carbon la temperaturi nalte;

Pentru , interpolm din Tabelul 1. (este necesar completarea cu date din tabel);=ky. 0.255......................................................ky.1 0.470 tcritic1 600 C......................................................ky.2 0.230 tcritic2 700 C

a =+tcritic1 ky. ky.1 tcritic2 tcritic1ky.2 ky.1

689.698 C

Determinarea rezistenei la foc a seciunii neprotejatePentru seciunile I considernd factorul de corecie pentru efectul de umbr, factorul de form al

seciunii este:

ksh 0.9

Am =+2 h b 75 cm

V =A 53.81 cm2

Amsh ksh AmVmsh V

=AmshVmsh

125.441 m1

Se efectueaz o dubl interpolare n Tabelul 2. pentru factorul de form i =AmshVmsh

125.441 m1

temperatura critic .=a 689.698 CSe face urmtoarea notaie .facf =

AmshVmsh

125.441 m1

Tabelul 2. - Temperatura pe seciuni neprotejate la foc ISO funcie de factorul de form;

Pentru i , vom realiza urmtoarele interpolri pentru a stabili =facf 125.441 m1 =a 689.698 Ctimpul la care seciunea neprotejat cedeaz. (este necesar completarea cu date din tabel);timpcritic

facf1 100 m1

......................................................a11 676 C timpcritic11 20 m

......................................................a12 692 C timpcritic12 21 m

timpcritic1 =+timpcritic11 a a11 timpcritic12 timpcritic11

a12 a11 20.856 m

facf2 200 m1

......................................................a21 682 C timpcritic21 15 m

......................................................a22 698 C timpcritic22 16 m

timpcritic2 =+timpcritic21 a a21 timpcritic22 timpcritic21

a22 a21 15.481 m

Pentru rezult , iar pentru rezult =facf1 100 m1 =timpcritic1 20.856 m =facf2 200 m1. Se efectueaz o a 3 interpolare pentru a determina n ct timp seciunea devine =timpcritic2 15.481 m

critic pentru factorul de form .=facf 125.441 m1

......................................................=facf1 100 m1 =timpcritic1 20.856 m

......................................................=facf2 200 m1 =timpcritic2 15.481 m

timpcritic =+timpcritic1 facf facf1 timpcritic2 timpcritic1

facf2 facf119.489 m

Deci rezistena la foc a profilului neprotejat, solicitat la ncovoiere, sub foc ISO, este de .=timpcritic 19.489 m

Verificarea forei tietoare la reazemeFora tietoare capabil la timpul dat este:

, unde , iar ;Vfi.t.Rd ky..web VRd M.0M.fi VRd

Av.z fy

3 M.0Av.z +A 2 b tf +tw 2 r tf

Deci fora tietoare capabil la temperatura critic este:=a 689.698 CAv.z =+A 2 b tf +tw 2 r tf 25.68 cm

2

VRd =Av.z fy

3 M.0348.415 kN

ky..web ky.

Vfi.t.Rd =ky..web VRd M.0M.fi 88.75 kN

Fora capabil la temperatura critic trebuie s fie mai mare dect fora Vfi.t.Rd =a 689.698 Ctietoare maxim n reazem : .Vfi.Ed >Vfi.t.Rd Vfi.Ed

=Obs4 condiia NU este satisfcut;