NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

86
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 – 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 – metode de calcul simplificat 1. FOCUL, ACŢIUNE ASUPRA STRUCTURILOR DE REZISTENŢĂ 1.1. INCENDIUL (1) Focul constituie o acţiune extraordinară în construcţii. (2) Pentru a fi considerat acţiune în construcţii focul necontrolat trebuie să fie suficient de puternic pentru a provoca daune structurii. EI constituie un accident în 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 încât propagarea focului la alte compartimente de incendiu să nu se producă în 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 în considerare simultaneitatea izbucnirii incendiilor în mai multe compartimente). (7) Scenariul de incendiu trebuie să fie reprezentativ pentru dezvoltarea până la generalizare ("flash-over') a incendiului în spaţiul considerat. 1

Transcript of NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

Page 1: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 2: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 3: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 4: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 5: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 6: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 7: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

˚ 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

Page 8: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 9: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 10: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 11: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 12: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 13: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 14: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 15: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 16: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 17: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 18: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 19: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 20: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 21: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 22: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 23: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 24: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 25: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 26: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 27: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 28: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 29: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 30: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

-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

Page 31: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

+ 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

Page 32: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 33: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 34: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 35: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 36: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 37: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 38: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 39: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 40: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 41: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 42: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 43: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 44: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 45: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 46: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 47: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 48: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 49: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 50: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 51: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 52: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 53: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 54: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 55: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 56: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 57: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 58: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 59: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 60: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 61: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 62: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 63: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 64: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 65: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 66: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 67: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 68: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 69: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 70: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 71: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 72: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 73: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 74: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 75: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 76: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 77: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

- 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

Page 78: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 79: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

- 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

Page 80: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 81: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 82: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 83: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 84: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

(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

Page 85: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

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

Page 86: NORMATIV de Verificare La Foc a Elem Struct Din Otel

86