Odolnost ocelobetonového stropu

Transkript

1 Odolnost František WALD Jan BEDNÁŘ, Tomáš JÁNA, Olivier VASSART, Bin ZHAO Software pro požární návrh konstrukcí 9. února 2011

2 Motivace Seznámit s možnostmi požárního návrhu jako celku Částečná požární ochrana Více se chrání tam, kde má smysl Nechrání se, co není třeba Tři části, František Wald Jednoduchá metoda pro návrh, Jan Bednář Software, Tomáš Jána 2

3 Obsah lekce Úvod - požár podlažních Shrnutí - chování 3

4 podlažních Požár Čtrnáctipatrová ocelobetonová budova v Londýně Velký požár před dokončením stavby Teploty nad 1000 C Průhyby nad 600 mm Jen místní porušení Oprava za 3 měsíce, nosná kce. 20 % ceny 4

5 Osmipodlažní ocelobetonová budova Požární zkoušky podlažních Přípoj stropnice na průvlak Přípoj nosníků na sloup 5

6 Rozpětí 9,0 m Zahřívání plyn. hořáky podle nominální norm. křivky podlažních 6

7 podlažních Porovnání průhybu nosníku v konstrukci a volně uloženého nosníku na peci Průhyb (% rozpětí) 3,0 2,0 1,0 1/30 rozpětí V konstrukci Volně na peci Teplota ( C) se neporušil Nosník volně na peci se porušil při 650 C 7

8 Zkouška nosníků napříč objektem Zahřívání plyn. hoř. podle nominální normové křivky podlažních 8

9 Trvalý průhyb nosníků podlažních Zkrácení nechráněné části sloupu 9

10 Ohřev latěmi z měkkého dřeva podlažních 10

11 podlažních Průhyb ve středu (mm) Průhyb Teplota Čas (min) Teplota dolní pásnice nosníku asi 1014 C Průhyb ve středu rozpětí přes 428 mm Teplota dolní pásnice ( C) 11

12 Plocha požárního úseku 130 m² Hořel kancelářský nábytek, počítače a papíry podlažních 12

13 podlažních Okna se skly Požární zatížení 13

14 podlažních Teplota plynu ( C) Porušení okna požárem 200 Rozbití okna hasiči Čas (min) 14

15 Po požáru Konstrukce celistvá a neporušena podlažních Průhyb stropnice 640 mm Přípoje nosníků na sloup 15

16 podlažních podlažních Dvě zkoušky po třech automobilech 16 m Směr větru Test 2 Test 1 5 m IPE 400 IPE 500 Rohový sloup HEA 180 Vnitřní sloup HEB 200 IPE550 16

17 podlažních První podlažních 10 min 17

18 podlažních První podlažních 33 min 18

19 podlažních Druhá podlažních 10 min 19

20 podlažních Druhá podlažních 25 min 20

21 podlažních Druhá podlažních 44 min 21

22 podlažních Teplota dolní pásnice nechráněných nosníků 720 C K porušení konstrukce nedošlo Teplota nosníku ( C) podlažních Zkouška 1 - nosník 1 Zkouška 1 - nosník 2 Zkouška 2 - nosník 1 Zkouška 2 - nosník Čas (min) 22

23 podlažních Průhyb (mm) podlažních Průhyb ve středu nosníků Zkouška 1 nosník 1 Zkouška 1 nosník 2 Zkouška 2 nosník 1 Zkouška 2 nosník Čas (min) 23

24 podlažních Numerické model MKP Model zkoušky 4,5 m Nosník 6,0 m Průvlak Požární úsek Nosník Průvlak 4,5 m 9,0 m Nosník 24

25 Vektory hlavních napětí v desce při zahřívání Teplota plynu 20 C 20 C Model programem VULCAN, prof. I. Burgess

26 100 C Model programem VULCAN, prof. I. Burgess

27 200 C Model programem VULCAN, prof. I. Burgess

28 300 C Model programem VULCAN, prof. I. Burgess

29 400 C Model programem VULCAN, prof. I. Burgess

30 500 C Model programem VULCAN, prof. I. Burgess

31 600 C Model programem VULCAN, prof. I. Burgess

32 700 C Model programem VULCAN, prof. I. Burgess

33 800 C Model programem VULCAN, prof. I. Burgess

34 900 C Tlačený prstenec Tažený střed

35 Modely MKP druhé zkoušky podlažních Simulace deformace MKP ANSYS podlažních 35

36 podlažních Porovnání 2D a 3D modelu Modely MKP druhé zkoušky podlažních Průhyb (mm) Čas (min) Zkouška Hori. Disp. (mm) Výpočet 3D Výpočet 2D

37 Nárůst teploty konstrukce při požáru podlažních Prostý ohyb Nosník a deska v ohybu Plastický kloub v nosníku Rozvoj mechanizmu liniových kloubů Membránové působení Membránové působení 37

38 Shrnutí Membránové působení je třeba konstrukčně zajistit Nejpřesnější popis porušení Model MKP Analytický popis podlažních Porušení okraje desky v tlaku Porušení středu desky v tahu Deska po okraji pouze svisle podepřená 38

39 Děkuji za pozornost fire.fsv.cvut.cz/fracof