Pokročilá teplotní analýza pomáhá při kontrole požární odolnosti nosníků a sloupů vystavených účinkům požáru. Vytvořte návrh železobetonových výškových nebo průmyslových budov a zkontrolujte jejich požární odolnost.

ConcreteReinforced concreteKnowledge baseMemberFire resistance

Teplotní analýza betonových konstrukcí

Tento článek je k dispozici také v

Posudek požární odolnosti budov je v dnešní době nutností. Co však dělat, když tabulková metoda nebo jiné zjednodušující metody nestačí? Hledáte odezvu konstrukce vystavené účinkům požáru? Využijte pokročilou tepelnou analýzu v aplikaci IDEA StatiCa Member.

Jaké metody se používají při posuzování požární odolnosti nosníků a sloupů? Můžete si vybrat z několika postupů posouzení podle normy EN 1992-1-2:

Tabulková metoda - dostupná v aplikaci IDEA StatiCa RCS od verze 10.1
Jednoduché výpočtové metody - Metoda izotermy 500°C, Zónová metoda
Zpřesněné výpočtové metody

Tentokrát jsme vynechali implementaci dalších jednoduchých výpočtových metod a rozhodli jsme se vyvinout rovnou nejpokročilejší metodu výpočtu. A tou je teplotní analýza (TA). Přestože v aplikacích IDEA StatiCa najdete nejpokročilejší analýzy, pracovní postupy jsou zachovány tak, aby byly co nejjednodušší. Takže navrhování a posuzování betonových konstrukcí na požární odolnost je opět velmi snadné.

Požární odolnost železobetonových nosníků a sloupů v několika krocích

Geometrie

Analyzovanými prvky mohou být nosníky, sloupy nebo rámy jakéhokoliv tvaru průřezu.

Požární odolnost betonových průřezů libovolného tvaru

Vstupní data o požáru a zatížení

Pokud chcete provést teplotní analýzu, musíte nejprve nastavit údaje o požáru. Třídu požární odolnosti, vlhkost betonu, teplotu prvku a to, které části a strany analyzované konstrukce jsou vystaveny požáru.

Teplotní analýza

Teplotní analýza je založena na principu nestacionárního přenosu tepla v průřezu (teplota se mění v čase). S ohledem na materiálové vlastnosti betonu, výztuže a rozsah teplot je tato metoda nelineární. Počáteční podmínkou je teplota prostředí v závislosti na čase daná Eurokódem 1991-1-2.

Podobně jako u Geometricky a materiálově nelineární analýzy (GMNA), implementované v IDEA StatiCa Member, je analyzovaný prvek rozdělen na řezy, které jsou následně naděleny konečnými prvkami, v nichž se počítá přenos tepla.

Výpočet šíření tepla po průřezu pomocí konečných prvků

Výstupem teplotní analýzy je teplotní pole v průřezu v čase určeném třídou požární odolnosti (např. R 60). Takové rozložení teploty v průřezu se používá ke stanovení materiálových vlastností betonu a výztuže a tepelného namáhání. Degradace materiálu respektuje tabulky uvedené v Eurokódu EN 1992-1-2 nebo může být definována uživatelem a uložena v šablonách.

Měnicí se vlastnosti materiálů vystavené vysokým teplotám - degradace

Rozložení teploty na prvku si můžete prohlédnout v přehledném nebo detailním zobrazení.

Výstupy teplotní analýzy - výsledná teplota na analyzovaném prvku

Výstupy teplotní analýzy - výsledná teplota na průřezu

Geometricky a materiálově nelineární analýza

Po provedení teplotní analýzy (TA) se automaticky spustí geometricky a materiálově nelineární analýza (GMNA), přičemž počáteční stav analyzovaného prvku je dán výstupem teplotní analýzy (konstrukce vystavená účinkům požáru). Výsledkem GMNA jsou napětí a přetvoření, které se porovnávají s mezními (degradovanými) hodnotami uvedené normou EN 1992-1-2 .

Hodnoty napětí v betonu v tlaku (beton v tahu je vyloučen).