Ocena odporności ogniowej stropów na belkach stalowych

• Autorzy: Król P. A.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the fire resistance of steel-beam floors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Cel: Celem niniejszego artykułu jest prezentacja procedur i metodologii postępowania przy ocenie odporności ogniowej stropów na belkach stalowych. Wprowadzenie: Te popularne przed wielu laty rozwiązania technologiczne przeżywają obecnie swój renesans, zarówno w przypadku obiektów współcześnie projektowanych, jak i tych remontowanych czy modernizowanych. Z uwagi na swoją prostotę oraz łatwość wykonania, stropy te doskonale sprawdzają się właśnie jako technologia idealna w przypadku remontów czy nawet konieczności całkowitej wymiany istniejącego stropu na nowy. Bardzo często występują one w obiektach, które pod względem statystycznym relatywnie często w ciągu ostatnich kilku lat ulegały pożarom, np. w starych kamienicach i wolnostojących budynkach mieszkalnych, wybudowanych jeszcze przed II wojną światową lub tuż po jej zakończeniu. Niemały jest też udział tychże rozwiązań w budynkach przemysłowych, wzniesionych w czasach gospodarki socjalistycznej. Argumenty te uzasadniają potrzebę podjęcia tematu właściwej oceny bezpieczeństwa tychże stropów w odniesieniu do przepisów i wymagań wprowadzonych po wejściu Polski do struktur Unii Europejskiej oraz w oparciu o postanowienia najnowszych norm projektowania konstrukcji. Metodologia: Autor wprowadza czytelnika w zagadnienia oceny odporności ogniowej stropów na belkach stalowych, podając podstawowe wymagania prawne w tym zakresie, wynikające z treści przepisów techniczno-budowlanych, a następnie wskazuje procedury i metody postępowania oparte na postanowieniach Eurokodów. Znaczną część opracowania zajmuje sugestywny przykład obliczeniowy, będący czymś w rodzaju przewodnika, w którym autor, prowadząc krok po kroku szczegółowe obliczenia, tworzy gotowy wzorzec postępowania, przeznaczony do wielokrotnego wykorzystania. Wnioski i znaczenie dla praktyki: Przeprowadzone analizy obliczeniowe i zaproponowany sposób rozumowania mogą być wykorzystane przy ocenie odporności ogniowej konstrukcji stropów o podobnych rozwiązaniach technicznych. Zamieszczony w pracy przykład obliczeniowy pokazuje, iż wbrew obiegowej opinii, zastosowanie modelu pożaru standardowego nie zawsze prowadzi do konserwatywnych oszacowań. Uzasadnia to potrzebę szczególnej wnikliwości przy ocenie warunków środowiska pożaru oraz konieczność traktowania każdego przypadku projektowego w sposób indywidualny i z dużą atencją. Autor podsumowuje artykuł, formułując kilka praktycznych wniosków.

EN

Objective: The main goal of this article is to present the procedures and methodologies for assessing fire resistance of steel-beam floors. Introduction: These technical solutions, popular many years ago, are currently experiencing a renaissance, both in case of the facilities which are currently designed, as well as those repaired or upgraded. Due to its simplicity and ease of implementation they apply perfectly just as ideal technology for repairs or even complete replacement of the existing floor structures. This type of floors was very often used in old houses and detached residential buildings constructed before World War II or shortly after its completion which, relatively frequently in the past few years, underwent fires. Also a considerable part of these solutions can be met in industrial buildings, built yet in the era of socialism. These arguments justify the need to take the subject of proper safety assessment of these technical solutions in respect of the legal provisions introduced after the Polish accession to the European Union and on the basis of the design provisions of the latest European package of structural design standards. Methodology: The author introduces the reader to the concept of fire resistance evaluation of steel-beam floors, giving basic legal requirements in this regard, resulting from the necessity to satisfy the essential rules of European Directive 89/106/EEC, implemented to Polish building regulations. Then he specifies the procedures and methods of treatment, based on the provisions of the Eurocodes. A significant part of the study consists of suggestive calculation example, which may serve as a guide-book, in which the author, leading step-by-step detailed calculations, produces the ready-to-use template, intended for multiple use. Conclusions and relevance for practice: The carried out calculation analyzes and proposed method of reasoning can be also used to evaluate the fire resistance of slabs with similar technical solutions. The calculation example posted in the paper shows that, contrary to popular opinion, the use of standard fire model does not always lead to conservative estimates. This justifies the need for a special insight when assessing the environmental conditions of fire and the need to treat each design case very individually and with great attendance. The author concludes the article by formulating the set of some practical and applicable conclusions.

Słowa kluczowe

PL

pożar; bezpieczeństwo pożarowe; element konstrukcyjny; stalowa belka stropowa; strop na belkach stalowych; pożar standardowy; pożar parametryczny

EN

fire; fire safety; structural element; steel joist; steel-beam floor; standard temperature-time fire scenario; parametric temperature-time fire scenario

• Wydawca: Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 3
• Strony: 73--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il.

Twórcy

autor

Król P. A.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej, Instytut Inżynierii Budowlanej, Zespół Konstrukcji Metalowych, Al. Armii Ludowej 16, 00-637 Warszawa

Bibliografia

• 1. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo Budowlane (Dz.U. 1994 r. Nr 89 poz. 414).
• 2. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2002 r. Nr 75 poz. 690).
• 3. PN-EN 1990:2004 Eurokod: Podstawy projektowania konstrukcji, PKN, Warszawa, 2004.
• 4. PN-EN 1991-1-2:2006. Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-2: Oddziaływania ogólne. Oddziaływania na konstrukcje w warunkach pożaru. PKN, Warszawa, 2006.
• 5. PN-EN 1993-1-2:2007 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych, Część 1-2: Reguły ogólne. Obliczanie konstrukcji z uwagi na warunki pozarowe, PKN, Warszawa, 2007.
• 6. Skowroński W., Teoria bezpieczeństwa pożarowego konstrukcji metalowych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2001.
• 7. Wider Vocational Initiative in Structural Steelwork, CDROM, Pilot for Beta-site testing, The Steel Construction Institute, Ascot, UK, 1999 (Version I) & 2001 (Version II).
• 8. British Standard BS 5950: Part 8: Code of practice for design of fire protection for structural steelwork, British Standards Institution, London, 2003.
• 9. Kirby B.R., Lapwood P.J., Thompson G., The Reinstatement of Fire Damaged Steel and Iron Framed Structures, British Steel Corporation, Swinden Laboratories, Rotherdam, 1986.
• 10. Outinen J., Mechanical Properties of Structural Steels at High Temperatures and After Cooling Down, Helsinki University of Technology, Laboratory of Steel Structures Publications 32, Espoo, 2007.