Ocelobetonové stropní konstrukce vystavené požáru
Obsah lekce Úvod Požár 2
Osmipodlažní ocelobetonová budova Požární zkoušky 1995-2003 Přípoj stropnice na průvlak Požár Přípoj nosníků na sloup 3
Požár Hlavní parametry Délka - 42 m, pět rozpětí po 9 m Hloubka - 21 m, tři rozpětí, 6 m, 9 m a 6 m Výška podlaží 4,2 m Průřezy - imperiální nosníky UB sloupy UC Ocelobetonová deska lehký beton výšky 130 mm v trapézovém plechu Plocha výztuže desky 142 mm² Přípoje stropnice na průvlak - deskou na stojině průvlak/stropnice na sloup - krátkou čelní deskou Zatížení pytli s pískem 4
Rozpětí 9,0 m Zahřívání plyn. hořáky podle nominální norm. křivky Požár 5
Výsledky 250 200 150 1000 800 600 Požár Průhyb (mm) 100 50 0 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Svislý průhyb Nejvyšší teplota Pozorováno Nejvyšší teplota 900 C Průhyby nosníku < 250 mm 400 200 Teplota ( C) Čas (min) 6
Požár Porovnání průhybu nosníku v konstrukci a volně uloženého nosníku na peci Průhyb (% rozpětí) 3,0 2,0 1,0 0 1/30 rozpětí V konstrukci Volně na peci 0 200 400 600 800 1000 Teplota ( C) se neporušil Nosník volně na peci se porušil při 650 C 7
Zkouška nosníků napříč objektem Zahřívání plyn. hoř. podle nominální normové křivky Požár 8
Výsledky Požár Průhyb (mm) 400 350 300 250 200 150 100 50 Největší průhyb Teplota sloupu 0 0 0 50 100 150 200 250 300 350 Čas (min) 1000 800 600 400 200 Teplota sloupu ( C) Pozorování Nejvyšší teplota nosíku 750 C Průhyb nosníku 300 mm 9
Trvalý průhyb nosníků Požár Zkrácení nechráněné části sloupu 10
Ohřev latěmi z měkkého dřeva Požár 11
Požární úsek před zkouškou Požární zatížení 45 kg/m² Stěny požárního úseku Požár 12
Deformace podlahy po požáru Požár Během požáru 13
Požár Průhyb ve středu (mm) 600 500 400 300 200 100 0 0 Průhyb Teplota 200 0 50 100 150 200 250 300 350 Čas (min) Teplota dolní pásnice nosníku asi 1014 C Průhyb ve středu rozpětí přes 428 mm 1200 1000 800 600 400 Teplota dolní pásnice ( C) 14
Konstrukce po požáru Požár Deformovaná stropní deska Nosníky u požárně chráněného sloupu Závěry Nebylo pozorováno porušení, pouze zahřátí prvků konstrukce 15
Plocha požárního úseku 130 m² Hořel kancelářský nábytek, počítače a papíry Požár 16
Požární zatížení Okna se skly Požár 17
Průběh požáru Plně rozvinutý požár Požár Počátek požáru 18
Požár Výsledky Průměrná teplota plynu ( C) 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Pozorování Nejvyšší teplota plynu 1200 C Nejvyšší teplota konstrukce 1150 C Čas (min) 19
Požár Výsledky Průhyb (mm) 700 600 500 400 300 200 100 0 Největší průhyb stropu Teplota nosníku 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Čas (min) Pozorování Průhyb stropní konstrukce 640 mm Bez porušení celistvosti 1200 1000 800 600 400 200 0 Teplota ( C) 20
Po požáru Konstrukce celistvá a neporušena Požár Průhyb stropnice 640 mm Přípoje nosníků na sloup 21
Požár Poznatky Na ocelobetonovém skeletu byly uskutečněno sedm velkých zkoušek bez porušení konstrukce Chování konstrukce jako ceku bylo lepší než chování jednotlivých konstrukčních prvků Stropní deska vydržena i teploty konstrukce přes 1000 C Při velkých průhybech se projevilo membránové působení Strop si zachoval celistvost i při prasknutí stropní desky 22
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 konstrukce 20 % ceny Požár 23
Děkuji za pozornost fire.fsv.cvut.cz