BazTech - Yadda

1

Alternatywne metody identyfikacji charakterystyk moment-obrót odniesionych do warunków pożaru

Maślak M., Snela M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 4

135--145

PL

W pracy porównano dwie alternatywne techniki obliczeniowe pozwalające na wiarygodną specyfikację miarodajnych do warunków pożaru rozwiniętego charakterystyk moment – obrót. Charakterystyki tego typu są obiektywną miarą zmieniającej się wraz z rozwojem pożaru podatności stalowego węzła konstrukcji nośnej. Analizę przeprowadzono na przykładzie typowego węzła rygiel – słup. W pierwszym przypadku relacje skojarzone z zadaną temperaturą elementów budowano zgodnie ze znaną a priori charakterystyką odpowiadającą temperaturze pokojowej, w drugim zaś poprzez uogólnienie klasycznej metody składnikowej, aby ewentualne wpływy termiczne zostały uwzględnione w każdym potencjalnym modelu zniszczenia składników węzła. Wykazano, że porównywane metody nie są równoważne. Pierwsza z nich nie uwzględnia bowiem niezależnej redukcji wytrzymałości śrub w temperaturze pożarowej, co staje się szczególnie istotne, gdy temperatura węzła osiąga wartość większą od Θ = 400°C.

EN

Two alternative calculation techniques are compared in detail in the presented article. Both of them deal with the specification of moment – rotation characteristics, related to the fully developed fire conditions. Characteristics of this type are accepted as the objective measure of steel structural joint flexibility, increasing with the fire development. The analysis made on an example is related to the typical beam-to-column joint. The first approach allows to construct the relations being suitable for the assumed joint temperature if only the appropriate characteristic is known in advance, specified for the room temperature conditions; whereas the second one, based on the generalization of the classical component methodology, is connected to the consideration of potential temperature influence on each conclusive failure mode being identified for particular joint members specified previously. As a conclusion it is shown that the compared techniques are not equivalent because the reduction of bolts resistance under fire conditions is neglected if only the first of these algorithms is used in practice. The quantitative difference between obtained results becomes particularly significant when the joint temperature exceeds the value Θ = 400°C.

2

Wpływ siły podłużnej na podatność zginanych węzłów stalowej konstrukcji nośnej w pożarze rozwiniętym

Maślak M., Snela M.

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

Vol. 13, nr 3

251--258

PL

W pracy podjęto próbę jakościowego i ilościowego oszacowania wpływu jaki na zachowanie się w pożarze rozwiniętym zginanych stalowych węzłów podatnych typu rygiel – rygiel albo słup – słup ma równoczesne oddziaływanie siły osiowej. Analiza opiera się na uogólnieniu klasycznego algorytmu metody składnikowej. Obecna w węźle siła podłużna koryguje nie tylko warunki obciążenia poszczególnych elementów, efektywnych w ocenie nośności, ale również wpływa w sposób znaczący na ich odkształcenie, co w konsekwencji przekłada się na zmianę sztywności. Zaobserwowany efekt jest tym bardziej istotny im większy jest udział siły podłużnej w globalnym bilansie oddziaływań.

EN

The axial force qualitative influence as well as its quantitative evaluation on the behaviour of the flexible steel beam-to-beam and column-to-column knee joints subject to bending under fire conditions are assessed and discussed in detail. The proposed calculation algorithm is based on the generalization of classical component method. The essential effect of such axial force is not only the correction of internal forces applied to particular joint components, but also the significant modification of their strain conditions.

3

Nośność na zginanie w pożarze rozwiniętym stalowych belek ze środnikiem z blachy profilowanej

Maślak M., Kuchta K., Łukacz M.

Budownictwo i Architektura

|

2013

|

Vol. 12, nr 2

229--236

PL

Zaprezentowano algorytm szacowania nośności na zginanie stalowej belki z profilowanym środnikiem uogólniony na przypadek pożaru rozwiniętego. Proponuje się aby stan graniczny nośności ogniowej determinował interakcyjny warunek dwukierunkowego zginania, w którym zginanie względem osi słabej wynika z oddziaływania tak zwanego strumienia ścinania. Wpływ ten, zwykle pomijany w tradycyjnych modelach obliczeniowych odnoszonych do podstawowej sytuacji projektowej, w przypadku pożaru może nabierać znaczenia na skutek postępującej wraz z narastaniem temperatury pasów redukcji granicy plastyczności stali, z której je wykonano. Uwzględnia się przy tym zależność od temperatury materiału odpowiednich współczynników globalnej niestateczności, w szczególności współczynnika zwichrzenia i współczynnika wyboczenia pasa ściskanego z płaszczyzny dźwigara.

EN

More accurate design algorithm helpful in bending resistance evaluation of steel beams with corrugated web exposed to fully developed fire is presented and discussed in detail. The condition of fire resistance limit state is proposed to be determined by the interactive formula based on the consideration of biaxial bending in which the transverse out-of-plane bending phenomenon is the spatial effect of in-plane shear. Such an influence, usually neglected in formal models dealing with the persistent design situation, can become more significant under fire conditions, when the steel yield point decreases as a consequence of the flanges temperature growth. Dependence between the material temperature and the global instability factors is considered in the methodology proposed by the authors, especially with relation to the assessment of the adequate values of lateral – torsional buckling coefficient as well as of flexural transverse buckling coefficient specified for the compressed flange. The conclusive safety condition should be supplemented by the additional interactive component in which the influence of the axial compression force is expressed, in the case when such internal force is induced in a considered beam as a result of thermal strains constrainment.

4

Oszacowanie nośności granicznej ramy stalowej w pożarze rozwiniętym

Maślak M., Tkaczyk A.

Inżynieria i Budownictwo

|

2012

|

R. 68, nr 3

160-163

PL

Przedstawiono algorytm wyznaczania temperatury krytycznej prostej ramy stalowej według klasycznej metodyki analizy nośności granicznej, uogólnionej na przypadek pożaru rozwiniętego. Zastosowano kinematyczny sposób oceny, a więc uzyskane rozwiązania stanowią jedynie górne oszacowanie wartości odnoszonych do odporności ogniowej rozważanej konstrukcji. Założono, że wszystkie obciążenia zewnętrzne są proporcjonalne do pewnego mnożnika lambda. Inny mnożnik beta, sprzężony z poprzednio wymienionym, jest wyspecyfikowany jako miara poszukiwanej wielkości.

EN

The estimation methodology of critical temperature for simple steel frame, basing on the classical algorithm of plastic structural analysis generalised to the case of fully developed fire, is presented and widely discussed. The kinematic approach is adopted for the calculations therefore obtained solution can be treated only as the upper bound of real temperature related to the fire resistance of considered frame. All external loads applied to the structure are proportional to the one multiplier lambda. Another multiplier beta, coupled with the previously mentioned one, is specified as a measure of searched quantity.