Numerical analysis of thin-walled purlins restrained by sheeting in elevated temperature conditions

• Autorzy: Rzeszut K. , Polus Ł.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ace-2015-0034

Warianty tytułu

PL

Obliczenia płatwi cienkościennych stężonych poszyciem w podwyższonej temperaturze

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents an analysis of the influence of elevated temperature on thin-walled purlins restrained by sheeting. In the first part of the study the bearing capacity of purlins cooperating with sheeting is examined in normal and elevated temperature based on European Standards. Next, special attention is paid to creating a numerical FEM model of the restrained purlins in Abaqus program taking into account different materials properties with respect to temperature increase.

PL

Głównym zadaniem projektantów jest zapewnienie bezpieczeństwa ludziom i materiałom znajdującym się w budynkach, zarówno podczas normalnego użytkowania, jak i w momencie wystąpienia pożaru. Płatwie cienkościenne są często stosowane jako elementy konstrukcyjne, ponieważ mają dużą wytrzymałość w stosunku do ciężaru oraz znacząco zmniejszają się koszty związane z transportem i montażem. Jednak, cienkościenne płatwie wykazują bardzo niską odporność na ogień. Metody projektowania elementów konstrukcyjnych w warunkach pożaru są szeroko omówione w dostępnej literaturze. Projektanci mogą łatwo określić temperaturę krytyczną i czas ognioodporności ogniowej elementu. Dla elementów o przekrojach klasy 4 jakimi są płatwie cienkościenne zaleca się przyjmować temperaturę 350°C jako temperaturę krytyczną. Oznacza to, że tego rodzaju przekrój teoretycznie traci swoją nośność w tej temperaturze. Założenie to jest bezpieczne i proste do przyjęcia dla projektanta. Wynika ono z następujących problemów: określenie nośności elementów o przekroju klasy 4 jest trudne i pracochłonne, przekroje klasy 4 zagrożone są utratą lokalnej stateczności, przekroje cienkościenne zagrożone są zmianą właściwości stali w strefach gięcia blach podczas formowania, elementy o przekrojach klasy 4 w warunkach pożarowych wciąż nie zostały dostatecznie przebadane. W związku z ostatnim wymienionym problem postanowiono w niniejszej pracy poddać analizie nośność płatwi cienkościennej stężonej poszyciem w podwyższonej temperaturze.

Słowa kluczowe

EN

fire conditions; elevated temperature; thin-walled purlin; trapezoidal sheeting; numerical analysis

PL

warunki pożarowe; temperatura podwyższona; płatew cienkościenna; blacha trapezowa; analiza numeryczna

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 61, nr 4
• Strony: 35--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Rzeszut K.

• Poznan University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Environmental Engineering

autor

Polus Ł.

• Poznan University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Environmental Engineering

Bibliografia

• 1. Design Manuals, “Steel Buildings in Europe, Single-Storey Steel Buildings, Part 7, Fire engineering”, Arcelor Mittal, 2008.
• 2. DIFISEK, “Dissemination of Fire Safety Engineering Knowledge”, Poznan University of Technology, 2008.
• 3. Eurocode 3, EN 1993-1-1, Design of steel structures, Part 1-1 General rules and rules for buildings, European Committee for Standardization, 2005.
• 4. Eurocode 3, EN 1993-1-2, Design of steel structures, Part 1-2 Structural fire design. European Committee for Standardization for Standardization. 2005.
• 5. Eurocode 3, EN 1993-1-3, Design of steel structures, Part 1-3 General rules – Supplementary rules for coldformed members and sheeting. European Committee for Standardization, 2006.
• 6. Eurocode 3, EN 1993-1-5, Design of steel structures, Part 1-5 Plated structural elements. European Committee for Standardization, 2005
• 7. J. M. Frannsen, P. V. Real, “Fire Design of Steel Structures”, ECCS Eurocode Design Manuals, 2010.
• 8. K. Rzeszut, Ł. Polus, “Classes of Cross-Sections of Steel Structural Elements in the Fire Situation”, Procedia Engineering 57, 967-976, 2013.
• 9. M. Maślak, “Fire resistance of steel bar structures”, Cracow University of Technology, 2008.
• 10. M. Szumigała M., Ł. Polus, “Calculation of the critical steel temperature and fire resistance of the steel beam in the segmental barrel vault”, Durability of buildings and structures, Dolnośląskie Educational Publisher, 2012.