Dimensionarea la foc a secțiunilor din beton armat conform generației a 2-a a EC2

Calculează distribuția temperaturii, ajustează proprietățile materialelor și utilizează metoda avansată din Eurocodul 2 pentru a obține un grad de utilizare realist, în loc de rezultate conservatoare de tip admis/respins. Astfel, proiectele noi pot fi mai economice, iar elementele existente pot fi verificate fără consolidare.

Cum se rulează dimensionarea la foc

Dimensionarea la foc se calculează numai când este activată – fie prin bifarea ei în expertul de creare a proiectului, fie prin activarea ulterioară în Setările proiectului. Proiectele care nu au nevoie de ea nu sunt afectate. După activare, aplicația se adaptează: apar date suplimentare despre elemente și setări suplimentare ale proiectului, secțiunile primesc o filă nouă Expunere la foc, încărcările se împart în două grupuri, iar fila Verificare include rezultatele analizei termice și un bloc dedicat Dimensionare la foc în Verificarea globală.

Date de intrare

• Clasa de rezistență la foc – de la R30 la R240, care determină durata analizei.
• Curba de foc – curbele nominale standard, exterioară și de hidrocarburi din EN 1991-1-2, precum și curba standard temperatură-timp ASTM E119.
• Umiditatea inițială a betonului și temperatura elementului – starea elementului înainte de incendiu.
• Parametrii transferului de căldură – coeficientul de convecție și emisivitatea elementului și a focului, presetați pentru fiecare curbă de foc, astfel încât valorile implicite sunt deja cele din cod.
• Fețele expuse la foc – definite pentru fiecare secțiune în noua filă Expunere la foc prin patru opțiuni simple (sus, jos, stânga, dreapta). Un algoritm determină ce margini ale secțiunii transversale rezultă, inclusiv pentru forme cu colțuri intrânde, iar marginile expuse sunt desenate în roșu în scenă.

Încărcări în situația de incendiu

Eforturile secționale pentru situația de incendiu nu sunt aceleași ca pentru SLU și SLS, de aceea încărcările sunt împărțite. O nouă proprietate Tip de combinație atribuie fiecare încărcare fie grupului SLU + SLS, fie grupului Dimensionare la foc, iar arborele le grupează corespunzător. Introducerea în bloc a eforturilor secționale pentru foc este disponibilă la nivelul grupului, în același mod ca pentru încărcările obișnuite.

Proprietățile materialelor

Secțiunea transversală este discretizată într-o plasă, iar câmpul de temperatură este calculat în pași de timp până la clasa de rezistență cerută, folosind propriile setări ale plasei, mai fine decât cele pentru analiza secțională. Pornind de la temperatura fiecărui element de beton și a fiecărei bare de armătură, aplicația determină proprietățile reduse ale materialelor – rezistența betonului, limita de curgere și limita de proporționalitate ale armăturii și modulul de elasticitate – folosind factorii de reducere din EN 1992-1-2. Tabelele factorilor de reducere fac parte din Setările proiectului, separat pentru beton cu agregate silicioase și calcaroase și pentru armătură laminată la cald și armătură trasă la rece. Acestea sunt completate în prealabil cu valorile din cod și pot fi editate, cu aplicarea regulilor de ordonare și de domeniu, astfel încât un tabel editat să rămână plauzibil din punct de vedere fizic.

Tipuri de rezultate pentru câmpul de temperatură

• Temperatură – distribuția temperaturii în secțiune sub forma unei hărți termice cu paleta aferentă.
• Factori de reducere – aceeași vizualizare pentru reducerea rezultată a rezistenței, care este de fapt factorul determinant pentru verificare.

Ambele sunt afișate pentru un pas de timp selectabil, ultimul fiind afișat implicit. Alături de scenă, vizualizarea datelor listează temperatura și factorii de reducere pentru elementele de beton și, separat, pentru fiecare bară de armătură – astfel încât inginerul poate citi valoarea pentru bara specifică ce contează.

Verificări conform codului în situația de incendiu

Situația de calcul la foc este verificată cu aceleași tipuri de verificări cunoscute din dimensionarea obișnuită: Sinteză, Răspuns N-M-M, Forfecare, Torsiune și Interacțiune. Rezultatele apar într-un bloc separat Dimensionare la foc al Verificării globale, lângă blocul SLU + SLS, astfel încât ambele situații sunt vizibile una lângă alta. Forfecarea urmează abordarea specifică pe care codul o impune pentru foc: verificarea se efectuează pe o secțiune transversală redusă, cu rezistența betonului luată din temperatura de referință în centrul de greutate, iar rezistența etrierilor din temperatura de referință pe secțiune la jumătatea înălțimii inimii – recunoscând că un etrier trece prin zone cu temperaturi diferite și egalizează căldura pe lungimea sa. 

Ca în restul aplicației Section, tabelele detaliate cu rezultate pot fi extinse pentru a afișa ecuațiile cu valorile intermediare aferente, iar totul poate fi tipărit în raport.

Lansat în IDEA StatiCa versiunea 26.1.