Odporność ogniowa stalowych belek stropowych z węzłami o skończonej podatności na przesuw poziomy

• Autorzy: Maślak M.

Warianty tytułu

EN

Fire resistance of steel floor beams with supports flexible on horizontal displacement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zaprezentowano inżynierskie podejście pozwalające na wiarygodną analizę zależności pomiędzy odpornością ogniową typowej belki stropowej a stopniem podatności jej węzłów na przesuw poziomy. Pomimo, że w podstawowej sytuacji projektowej rozważany element konstrukcyjny pracuje jedynie na zginanie i ścinanie, w warunkach pożaru istotne zagrożenie stanowi jego dodatkowe ściskanie siłą osiową generowaną na skutek ograniczenia możliwości swobodnych odkształceń termicznych. W oparciu o warunki równowagi wyprowadzono dpowiednie formuły matematyczne umożliwiające oszacowanie wartości tej siły. Uwzględniono fakt, że siła ściskająca nie narasta ze wzrostem temperatury elementu w sposób monotoniczny. Rozpychanie podpór jest bowiem w coraz większym stopniu kompensowane przez gwałtowny przyrost ugięcia belki kojarzony z postępującą redukcją jej sztywności giętnej. W konsekwencji realną odporność ogniową belki często determinuje jej nośność na rozciąganie, jeśli tylko bardzo duże ugięcia, znacznie przekraczające wartości dopuszczane przez normy, mogą być zaakceptowane.

EN

An engineering approach, which allows to study dependence between the fire resistance of typical steel floor beams and the flexibility ratio of their supports on horizontal displacement has been presented and discussed. For this reason the methodology of the evaluation of axial force, generated as a result of the restraints of beam thermal elongation, has been proposed. The fact that large member deflection has a great influence on the obtained solution is particularly underlined. Such a support pull-in effect is of great importance in this field because their pushing-up, induced by steel thermal expansion and, in general, unfavourable from the beam structural behaviour point of view, is compensated owing to that phenomenon. Finally, the critical temperature of steel, coupled with the reaching fire resistance limit state, can be calculated by means of the formulae proposed in the paper.

Słowa kluczowe

PL

odporność ogniowa; belka stalowa; belka stropowa; przesuw poziomy; podatność; temperatura krytyczna

EN

fire resistance; steel beam; floor beam; horizontal displacement; flexibility; critical temperature

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: z. 50 [256]
• Strony: 201--210
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., il.

Twórcy

autor

Maślak M.

• Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Y.Z. Yin, Y.C. Wang: Analysis of catenary action in steel beams using a simplified hand calculation method, Part l: Theory and validation for uniform temperature distribution, Journal of Constructional Steel Research, 61, 183-211, 2005.
• [2] Maślak M.: On behaviour of steel beams with restrained ability of thermal elongation during fire, Archives of Civil Engineering, (w druku).
• [3] Z. Laskowska, M. Kosiorek: Pola temperatury w stalowych belkach stropowych, Mat. XLIV Konf. KILiW PAN i KN PZITB, Krynica, tom VI, 151-158, 1998.
• [4] M. Maślak: Fire resistance of steel beam-columns. Proc. 11th Int. Conf. on Metal Structures "Progress in Steel, Composite and Aluminium Structures", Rzeszów, Poland, 2006.
• [5] M. Maślak: Simplified approach to evaluation of steel beam-column fire resistance, Advanced Steel Construction, Vol. 3, No l, 512-529, 2007.
• [6] PN-EN 1993-1-2, Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych, Część 1-2: Reguły ogólne - Obliczanie konstrukcji na wypadek pożaru.