Projektowanie konstrukcji stalowych z uwagi na warunki pożarowe według Eurokodu 3

W pracy omówiono problematykę bezpieczeństwa pożarowego konstrukcji stalowych. Scharakteryzowano termiczne i mechaniczne oddziaływania na konstrukcję, właściwości stali węglowych i nierdzewnych oraz elementów stalowych w warunkach pożarowych. Przedstawiono zasady i metody ustalania odporności ogniowej zabezpieczonych i nieosłoniętych elementów konstrukcyjnych (belek, słupów, ele-mentów rozciąganych i innych), podane w Eurokodzie PN-EN 1993-1-2. Informacje zilustrowano licznymi przykładami obliczeniowymi. Opracowanie jest adresowane przede wszystkim do projektantów i wykonawców konstrukcji stalowych oraz rzeczoznawców ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych.

Spis treści

Streszczenie .......................................................................................................................5

Summary ............................................................................................................................5

Przedmowa ................................................................................................................................... 7

1. Wstęp ........................................................................................................................................ 9

1.1. Ogólne informacje o projektowaniu z uwagi na warunki pożarowe według Eurokodów .................9

1.2. Przeznaczenie i zakres stosowania ...........................................................................10

1.3. Powołania normatywne ............................................................................................10

2. Podstawy projektowania konstrukcji z uwagi na warunki pożarowe ................................... 11

2.1. Oddziaływania termiczne pożaru na konstrukcje .....................................................11

2.2. Kryteria odporności ogniowej ..................................................................................13

2.3. Obciążenia w warunkach pożarowych .....................................................................14

2.4. Obliczeniowe właściwości materiałów.....................................................................18

3. Właściwości materiałów ........................................................................................................ 19

3.1. Stal węglowa ............................................................................................................19

3.2. Stal nierdzewna ........................................................................................................25

3.3. Informacje uzupełniające..........................................................................................30

3.4. Właściwości termiczne materiałów ogniochronnych ...............................................33

4. Temperatura elementów stalowych ....................................................................................... 38

4.1. Informacje ogólne.....................................................................................................38

4.2. Wskaźnik ekspozycji przekroju nieosłoniętego ........................................................38

4.3. Wskaźnik ekspozycji przekroju zabezpieczonego ....................................................41

4.4. Temperatura stali elementu nieosłoniętego ..............................................................46

4.5. Temperatura stali elementu z izolacją ogniochronną................................................49

4.6. Temperatura stali elementów chronionych ekranami cieplnymi ..............................53

4.7. Temperatura stali elementów zewnętrznych.............................................................54

4.8. Temperatura węzłów w pożarze ...............................................................................59

5. Odporność ogniowa elementów stalowych według PN-EN 1993-1-2 ................................. 62

5.1. Metody oceny ...........................................................................................................62

5.2. Proste modele obliczeniowe .....................................................................................63

5.3. Zaawansowane modele obliczeniowe.......................................................................93

6. Zabezpieczenia ogniochronne konstrukcji stalowych ........................................................... 94

6.1. Informacje ogólne.....................................................................................................94

6.2. Systemy zabezpieczeń ogniochronnych ...................................................................95

6.3. Dobór zabezpieczeń ogniochronnych .....................................................................102

7. Metodyka projektowania konstrukcji stalowych z uwagi na warunki pożarowe ............... 104

8. Bibliografia........................................................................................................................... 107

Załącznik A ...................................................................................................................111

Tablice wskaźników ekspozycji kształtowników stalowych typu I

lub H walcowanych na gorąco, zabezpieczonych i niezabezpieczonych ......................111

Załącznik B....................................................................................................................135

Tablice i nomogramy temperatury stali elementów niezabezpieczonych.....................135

Załącznik C....................................................................................................................148

Najczęściej zadawane pytania .......................................................................................148

konstrukcja stalowa, projektowanie pożarowe, Eurokod 3, warunki pożarowe, oddziaływanie termiczne, normalizacja, odporność ogniowa, obciążenie ogniowe, stal zwykła, stal nierdzewna, właściwości cieplne, materiał ogniochronny, ekspozycja, izolacja ogniochronna, temperatura pożarowa, model obliczeniowy, zabezpieczenie ogniochronne eurokod eurokody polskie normy euro PN-EN