Tűzállósági tervezés
Hőmérséklet
Az IDEA StatiCa Member alkalmazásban a felhasználó az egész modellre beállít egy hőmérsékletet. A modell összes eleme rendelkezik beállított hőmérséklettel.
Az IDEA StatiCa Connection alkalmazásban a felhasználó minden egyes szerkezeti elemhez vagy lemezhez külön-külön beállíthatja a hőmérsékletet. A csatlakozó elemek – csavarok és hegesztések – hőmérsékletét a leghőbb csatlakozólemez hőmérséklete szerint feltételezzük.
A kapcsolatokban lévő szerkezeti elemek és lemezek hőmérséklete az EN 1993-1-2 – 4.2.5. pont: Acél hőmérsékletének alakulása és D.3 pont: Csomópontok hőmérséklete tűzben szerint határozható meg. Az acél szerkezeti elemek hőtani tulajdonságai az EN 1993-1-2 szabványból kerülnek átvételre:
- Fajhő – 3.4.1.2. pont
- Hővezetési tényező – 3.4.1.3. pont
Megjegyzendő, hogy a hőtágulás nem kerül figyelembevételre az IDEA StatiCa Steel programban, mivel ez olyan erőket adna hozzá, amelyek nagymértékben függnek a peremfeltételektől. A felhasználókat arra ösztönözzük, hogy a hőtágulásból eredő erőket maguk adják hozzá a teherhatásokhoz.
Anyagdegradáció
Az acéllemezek anyagdegradációja három szabvány szerint érhető el:
- EN 1993-1-2 – 3.1. táblázat
- AISC 360-16 – A-4.2.1. táblázat
- CSA S16-14 – K.1. táblázat
Az acéllemezekhez a többlineáris anyagdiagramot alkalmazzuk hat ponttal az EN 1993-1-2 – 3.1. ábra szerint. Példaként az S355 acélminőség kerül bemutatásra, az EN 1993-1-2 – 3.1. táblázat szerinti anyagdegradációval és \(\theta = 560^{\circ}\textrm{C}\) hőmérsékleten. A folyáshatáron \(f_y\) túli képlékeny ág meredeksége \(E_{a,\theta}/1000\). A rugalmassági modulusra vonatkozó \(k_{E,\theta}\), az arányossági határra vonatkozó \(k_{p,\theta}\) és a folyáshatárra vonatkozó \(k_{y,\theta}\) redukciós tényezők értéke rendre 0,426, 0,252 és 0,594. A képlékeny alakváltozás az arányossági határtól kezdve halmozódik fel.
| Alakváltozás | Képlékeny alakváltozás | Feszültség | |
| \(\varepsilon\) [%] | \(\varepsilon_{pl}\) [%] | \(\sigma\) [MPa] | |
| 0 | 0.00 | 0.00 | 0.0 |
| 1 | 0.10 | 0.00 | 89.5 |
| 2 | 0.25 | 0.15 | 131.4 |
| 3 | 0.50 | 0.40 | 160.5 |
| 4 | 1.00 | 0.90 | 191.3 |
| 5 | 2.00 | 1.90 | 210.9 |
| 6 | 15.00 | 14.90 | 222.5 |
A csavarok anyagdegradációja három szabvány szerint érhető el:
- EN 1993-1-2 – D.1. táblázat
- AISC 360-16 – A-4.2.3. táblázat
- CSA S16-14 – K.3. táblázat
A hegesztések anyagdegradációja egy szabvány szerint érhető el:
- EN 1993-1-2 – D.1. táblázat
Csak a csavarok és hegesztések teherbírása csökken. Merevségük megegyezik a szobahőmérsékleten mért értékkel.
A hőtágulás elhanyagolásra kerül, és egyetlen modellben sem kerül figyelembevételre. Szükség esetén a hőtágulás hatásait hozzáadott terhekkel kell szimulálni.
Ellenőrzések
Az acéllemezek alapértelmezés szerint 5%-os képlékeny alakváltozásra kerülnek ellenőrzésre.
Az Eurocode-ban a tűzállósági tervezéshez dedikált részleges biztonsági tényező, \(\gamma_{M,fi}\) kerül alkalmazásra a csavarok és hegesztések ellenőrzésekor. Minden más szabványban a szokásos teherbírási vagy biztonsági tényezőket alkalmazzák. A csavarok és hegesztések terhelés-alakváltozás görbéi és ellenőrzései a beállított hőmérséklet alapján \(k_b\) és \(k_f\) tényezőkkel kerülnek csökkentésre.
Az előfeszített csavarokról feltételezzük, hogy elcsúsznak, és normál kézzel meghúzott csavarként kerülnek ellenőrzésre.
A betonblokk és a horgonyok hőmérsékleteismeretlen, és a megfelelő szerkezeti elemek nem kerülnek ellenőrzésre a tűzállósági tervezés során.
Merevség
A merevségelemzés jelenleg nem érhető el a tűzállósági tervezéshez. Javasolt a merevségelemzést szobahőmérsékleten elvégezni, és a merevséget megszorozni a rugalmassági modulusra vonatkozó \(k_{E,\theta}\) redukciós tényezővel.