Ocelobetonové stropní konstrukce vystavené požáru
Obsah lekce Cíle - nominální normová křivka - nominální normová křivka prolamované nosníky Ověření jednoduché 2
Proč další zkoušky Cíle CROSSFIRE Ověření jednoduché Podklady Požární zkoušky v Cardingtonu Dobré chování při přirozeném požáru Nejvyšší teplota ocelového nosníku 1150 C, Pro požár 60 min teplota konstrukce nad 800 C Konstrukční řešení pro Velkou Británii Ověření Chování pro pomalé požáry nad 90 min Chování pro nominální normovou teplotní křivku Konstrukčních detailů běžných v kontinentální Evropě Nástrojů na požární návrh konstrukce 3
Cíle Zkouška Ověření jednoduché R o h o v é Na konstrukci Zkoušeno 4
Cíle Zkouška Ověření jednoduché K o n c o v é p o l e HEB200 IPE270 Kloubový spoj IPE270 IPE270 Na konstrukci Zkoušeno 5
Cíle Návrh Zkouška Ověření jednoduché Zkouška 6
Návrh konstrukčních prvků Cíle Ověření jednoduché Ocelobetonová konstrukce Nosníky EN1994-1-1 Sloupy EN1993-1-1 a EN1994-1-1 Stropní ocelobetonová konstrukce Tloušťka Požadavek na izolaci mezi požárními úseky EN1994-1-2 Výztužná síť Jednoduchá pravidla Spoje Tradiční řešení krátkou čelní deskou, úhelníky na stojině EN1993-1-8 7
Spřažení trny Cíle Rozložení na nosníku 109 207 mm 207 mm 125 mm 300 mm Test 2 100 mm Test 1 125 mm Ověření jednoduché Stropnice Průvlak Spřahovací trny TRW Nelson KB 3/4" 125 Φ = 19mm; h = 125 mm; f y = 350 N/mm²; f u = 450 N/mm² 8
Cíle Spoje Nosníku na sloup Nosníku na nosník Průvlak Stropnice Dvojicí úhelníků Krátkou čelní deskou Dvojicí úhelníků Ověření jednoduché Šrouby M20, 8.8 9
Ocelobetonová deska Cíle Deska Výztužná síť Ověření jednoduché 58 mm 101 mm 107 mm 62 mm 155 mm Test 1 135 mm Test 2 Trapézový plech COFRAPLUS60 0.75 mm Beton C30/37 Rozměry 150x150 Průměr 7 mm Ocel S500 Vzdálenost od horního povrchu: 50 mm 35 mm 10
Mechanické zatížení Cíle 15 pytlů po 1512 kg Odpovídá 390 kg/m² Ověření jednoduché 20 pytlů po 1098 kg Odpovídá 393 kg/m² 11
Cíle Příprava zkoušky COSFIRE 1 2 Ověření jednoduché 3 4 12
Cíle Stropní konstrukce při požáru Ověření jednoduché Před požárem Po požáru Nechráněné stropnice Ocelobetonová deska 13
Zkouška Cíle Krajní nosník Stropnice 3 Stropnice 4 Průvlak 1 Stropnice 5 Ověření jednoduché Sloup GL-D Sloup GL-A 14
Cíle Stropní konstrukce zkouška Sloup GL-A GL-A Ověření jednoduché Nosník 3-4-5 Nosník 1-2 Sloup GL-D Krajní plnostěnný nosník 15
Konstrukce zkouška Cíle Přípoj nosníku na nosník Ověření jednoduché 16
Cíle Konstrukce zkouška Přípoj nosníku na sloup Ověření jednoduché 17
Konstrukce zkouška Cíle Výztuž A393 síť průměr 10 mm Ověření jednoduché Plné spřažení Trny 19, délky h =95mm Výztuž tvaru U kolem trnů pro návrh za běžné teploty 18
Cíle Konstrukce zkouška Ověření jednoduché Pohled do bednění desky 19
Cíle Požární zatížení zkouška Požární zatížení 700 MJ/m 2 Měkké dřevo, 45 latí v hranici výšky 0,5 m, latě 1 m x 1 m x 0,05 m Rozprostřeno rovnoměrně v požárním úseku 9,0 m x 15,0 m Ověření jednoduché WOODEN CRIBS LOCATION 20
Cíle Ověření jednoduché Teplota plynu Teplota požárně chráněných okrajových nosníků Teplota požárně nechráněných nosníků Teplota ocelobetonové desky Prohyb stropu Chování stropu při požáru Trhliny a drcení betonu Porušení výztužné sítě Porušení okrajových nosníků 21
Cíle Teplota plynu a Ověření jednoduché Teplota ( C) 1200 1000 Temperature ( C) 800 600 400 200 0 ISO834 Nominální normová kř. Test 1 Test 2 COSFIRE 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Time (min) Čas (min) 22
Cíle Teplota plynu Teplota ( C) Ověření jednoduché Čas (min) 23
Cíle Teplota stropnice a Požárně nechráněný nosník Teplota ( C) COSFIRE Ověření jednoduché Čas (min) 24
Cíle Teplota stropnice zkouška Požárně nechráněný nosník Teplota ( C) 1200 1000 Beam 4 Zone 3 Centre A B C D E F Ověření jednoduché Temperature ( C ) 800 600 400 200 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Time (min) Čas (min) 25
Cíle Teplota ( C) Teplota průvlaku a Požárně nechráněné nosníky Test 1 Test 1 Teplota ( C) Ověření jednoduché Čas (min) Zkouška COSFIRE průvlak 550 C nosníku > 600 C Čas (min) 26
Cíle Teplota po výšce desky a Teplota ( C) Teplota ( C) Ověření jednoduché Čas (min) Test 1 Test 2 Čas (min) 27
Cíle Teplota po výšce desky zkouška Teplota ( C) Ověření jednoduché Čas (min) 28
Cíle Deformace zkoušky a Měřené body Ověření jednoduché D4 D3 800 mm D2 D1 1300 mm D5 D8 1300 mm D2 D3 D1 1300 mm Test 1 Test 2 D6 1660 mm D7 D4 29
Cíle Deformace zkoušky a Ověření jednoduché Průhyb (mm) Vertical displacement (mm) 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 D1 D3 D2 D4 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Time (min) Čas (min) Průhyb (mm) Vertical displacement (mm) 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 D2 D1 Extrapolace průhybu Extrapolated results D7 D3 D4 D5 D8 D6 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Time (min) Čas (min) Test 1 Test 2 30
Cíle Deformace zkouška Ověření jednoduché Měřené body 31
Cíle Průhyb (mm) Deformace zkouška Průhyb nosníku č. 3 Ověření jednoduché Rozpětí nosníku 32
Cíle Trhliny v desce zkouška Trhlina v desce Ověření jednoduché Došlo k porušení výztuže v místě nastavení Nevhodné konstrukční řešení je zobrazeno vpravo 33
Cíle Podrcení betonu desky zkouška Podrcení desky Ověření jednoduché Kolaps porušením obvodového nosníku 34
Cíle Trhliny v desce zkouška Concrete Trhlina v crack desce Ověření jednoduché První trhlina ve výztužné síti příčném směru desky 35
Cíle Klopení nosníku zkouška Ověření jednoduché 36
Cíle Ověření jednoduché Zkouška Zkouška Test Výpočet Test Výpočet Ověření jednoduché Odolnost (min) Deformace (mm) > 120 120 > 120 96 450 366 (*) 510 376 (*) Experimenty více než 120 min 37
Cíle Ověření jednoduché Závěry Požární zkoušky potvrdily Dobré chování ocelobetonové desky při vystavení ohřevu plynu podle nominální normové teplotní křivky >120 min Dobrá celistvost i při místních porušeních Je třeba věnovat péči vhodnému nastavení sítě s překrytím jednoho pole Jednoduchá návrhová metoda dává spolehlivé výsledky Při chladnutí stropních konstrukcí nebylo pozorováno jejich porušení 38
Děkuji za pozornost fire.fsv.cvut.cz