Acélszerkezetek AXISVM-ben történő tűzállósági méretezésének kettő, jól külön választható iránya van.
Amennyiben úgy kívánjuk biztosítani a szerkezetünk tűzállóságát, hogy a tűzvédelmi bevonatot szolgáltató gyártó számára adatszolgáltatást biztosítsunk a tűzállósági követelményt biztosító, megfelelő bevonat kiválasztásához, akkor a kritikus hőmérsékleten alapuló eljárásra van szükségünk.
Amennyiben a szerkezetet az előírt 30, 60, 90, stb perces teherbírási követelményre szeretnénk számítással igazolni, akkor az időtartamhoz tartozó acélhőmérséklet alapján számolt ellenállások és kihasználtságok révén tudjuk ezt megtenni az anyagjellemzők változásának figyelembevételével.
Ez a cikk a kritikus hőmérséklet, és a szelvénytényező AXISVM-ben történő meghatározásáról, és dokumentálásáról szól
Kritikus hőmérséklet alapú védelem választás #
A gyártók különböző szelvény típusokhoz táblázatokat biztosítanak, melyek segítségével a tervezési hőmérséklet (ami legfeljebb a kritikus hőmérséklet) és a szelvénytényező függvényében a tűzvédelmi követelményt biztosító tűzvédelmi bevonat felhordási rétegvastagsága meghatározható.
Az AXISVM mind a kritikus hőmérsékletet, mind pedig a profiltényezőt számítani, és azt táblázatos formában dokumentálni. Ezen adatok birtokában konkrét árajánlat kérhető tűzvédelmi bevonatokra a teherbírási követelményszint alapján.
Kritikus hőmérséklet meghatározása AXISVM-ben #
Acél elemek kritikus hőmérséklete a teherbírási határállapot elérését jelenti tűzhatás esetén. A kritikus hőmérséklet számítása nem egyszerű, ugyanis az acél anyag rugalmassági modulusa a folyáshatár előtt el kezd leépülni magas hőmérsékleten. Ennek következménye, hogy stabilitásvesztésre a szerkezetünk még inkább érzékeny lehet és hogy a kritikus hőmérséklet nem határozható meg zárt alakban. Habár az EN1993-1-2 4.2.4 Kritikus hőmérséklet fejezet (4.22.) zárt formulát, az csak olyan elemek esetén használható amelyeknél a stabilitásvesztési tönkremenetel kizárható (pl. húzott rudak).
A kritikus hőmérséklet indirekt módon is meghatározható, amennyiben megkeressük azt a hőmérsékletet, amelyen az adott szerkezeti elem a hőmérséklet függvényében csökkentett rugalmassági modulust és folyáshatárt figyelembe véve tönkremegy. Ezt a módszert használja iteratív módon az AXISVM a kritikus hőmérsék let meghatározására.
AXISVM specifikus megjegyzés a kritikus hőmérséklet meghatározásához #
Kritikus hőmérséklet meghatározásához programhasználati szempontból egyedüli kritérium, hogy lefusson maga a tűzméretezés. Ennek végrehajtásához bár szükséges a tűztervezési paraméterek felvétele (tűzgörbe, tűzállósági követelmény), de a kritikus hőmérséklet meghatározása szempontjából lényegtelen, milyen tűzgörbét, és tűzállósági követelményt állítunk be.
Amennyiben a tűztervezés feltételei rendelkezésre állnak (tűz tehereset, tűz paraméterek, tűzhatás elhelyezése rúdon), akkor a tűzállósági méretezés lefuttatásához és kritikus hőmérséklet meghatározásához a ‘Acéltervezés’ fülön a ‘Tervezési paraméterek’ dialógon a ‘Tűzállósági méretezés’-t be kell kapcsolni.
Ezután a program minden szabványos keresztmetszeti/stabilitási vizsgálatra végrehajtja az acél elem ellenőrzését, miközben párhuzamosan, minden vizsgálatnál iteratív módon megkeresi az ahhoz a vizsgálathoz tartozó kritikus hőmérsékletet.
Figyelmeztető üzenetek #
“Figyelmeztetés: Kritikus hőmérséklet >1000 °C”: Az adott vizsgálat az utolsó 1000°C hőmérsékleti lépcsőn, és az ehhez tartozó csökkentő tényezőt alkalmazva is kisebb kihasználtságot eredményezett, mint 100%. (0 normálerővel terhelt két támaszú gerenda normálerő kihasználtsága esetén)
“Kritikus hőmérséklet = 20 °C nem felel meg”: Az adott vizsgálat már a legelső, 20°C hőmérsékleti lépcsőn is nagyobb kihasználtsággal rendelkezik, mint 100%.
“4. km osztályú, nem húzott elemek megfelelőnek tekinthetők, ha az acél hőmérséklete minden keresztmetszetben <= 350°C”:
Kritikus hőmérséklet dokumentálása táblázatos formában #
Azok az elemek, melyek ‘Tűzállósági méretezése’ elvégzésre került, és így kritikus hőmérsékletük is meg lettek határozva, táblázatos formában listáztathatóak, innen Excelbe, vagy dokumentációba exportálhatóak. A táblázat a táblázatkezelő ‘Kihasználtság tűzben’ résznél található.
Szelvénytényező (A/V) meghatározása AXISVM-ben #
A tűzvédelmi festék felhordási rétegvastagságának meghatározásához a kritikus hőmérséklet mellett a másik fontos paraméter a szelvénytényező. A szelvénytényező megmutatja a szelvény masszivitását és beépítés módját, a tűzzel támadott kerület és a keresztmetszeti felület hányadosaként számítható.
Értékét az AXISVM a szerkezeti elem tűznek való kitettsége és a szelvény keresztmetszete függvényében a leggyakrabban használt keresztmetszeteknél (támogatott szelvények: I szelvény, téglalap alakú zártszelvény, csőszelvény, szögacél) automatikusan számolja, de értéke kézzel is megadható
A modellben szereplő elemek szelvénytényezői táblázatos formában, a ‘Táblázatkezelő’ ‘Tűzhatás rudakon’ bekezdésében elérhető, ahonnan excelbe, vagy dokumentációba exportálható:
