การออกแบบทนไฟ
อุณหภูมิ
ใน IDEA StatiCa Module ชิ้นส่วน ผู้ใช้กำหนดอุณหภูมิสำหรับทั้งแบบจำลอง โดยทุกองค์ประกอบในแบบจำลองมีอุณหภูมิที่กำหนดไว้
ใน IDEA StatiCa Module การเชื่อมต่อ ผู้ใช้สามารถกำหนดอุณหภูมิสำหรับแต่ละชิ้นส่วนหรือแผ่นเหล็กแยกกันได้ อุณหภูมิของชิ้นส่วนเชื่อมต่อ ได้แก่ สลักเกลียวและรอยเชื่อม จะถูกกำหนดตามแผ่นเชื่อมต่อที่ร้อนที่สุด
อุณหภูมิของชิ้นส่วนและแผ่นเหล็กในการเชื่อมต่ออาจกำหนดได้ตาม EN 1993-1-2 – ข้อ 4.2.5 การพัฒนาอุณหภูมิของเหล็ก และ D.3 อุณหภูมิของจุดต่อในสภาวะไฟไหม้ คุณสมบัติทางความร้อนของชิ้นส่วนเหล็กนำมาจาก EN 1993-1-2:
- ความจุความร้อนจำเพาะ – ข้อ 3.4.1.2
- การนำความร้อน – ข้อ 3.4.1.3
โปรดทราบว่าการยืดตัวเนื่องจากความร้อนไม่ได้ถูกนำมาใช้ใน IDEA StatiCa Steel เนื่องจากจะเพิ่มแรงที่ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขขอบเขตเป็นอย่างมาก ผู้ใช้ควรเพิ่มแรงจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อนเข้าไปในผลของแรงกระทำด้วยตนเอง
การเสื่อมสภาพของวัสดุ
การเสื่อมสภาพของวัสดุสำหรับ แผ่นเหล็ก สามารถใช้งานได้ตามสามมาตรฐาน:
- EN 1993-1-2 – ตาราง 3.1
- AISC 360-16 – ตาราง A-4.2.1
- CSA S16-14 – ตาราง K.1
ไดอะแกรมวัสดุแบบหลายเส้นตรงถูกใช้สำหรับแผ่นเหล็กโดยมีหกจุดตาม EN 1993-1-2 – รูปที่ 3.1 ตัวอย่างแสดงสำหรับเหล็กเกรด S355 การเสื่อมสภาพของวัสดุตาม EN 1993-1-2 – ตาราง 3.1 และอุณหภูมิ \(\theta = 560^{\circ}\textrm{C}\) ความชันของสาขาพลาสติกหลังจากกำลังครากของเหล็ก \(f_y\) คือ \(E_{a,\theta}/1000\) ตัวประกอบลดสำหรับโมดูลัสความยืดหยุ่น \(k_{E,\theta}\) สำหรับขีดจำกัดสัดส่วน \(k_{p,\theta}\) และกำลังคราก \(k_{y,\theta}\) มีค่าเท่ากับ 0.426, 0.252 และ 0.594 ตามลำดับ ความเครียดพลาสติกถูกสมมติให้สะสมตั้งแต่ขีดจำกัดสัดส่วน
| ความเครียด | ความเครียดพลาสติก | ความเค้น | |
| \(\varepsilon\) [%] | \(\varepsilon_{pl}\) [%] | \(\sigma\) [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 |
การเสื่อมสภาพของวัสดุสำหรับ สลักเกลียว สามารถใช้งานได้ตามสามมาตรฐาน:
- EN 1993-1-2 – ตาราง D.1
- AISC 360-16 – ตาราง A-4.2.3
- CSA S16-14 – ตาราง K.3
การเสื่อมสภาพของวัสดุสำหรับ รอยเชื่อม สามารถใช้งานได้ตามหนึ่งมาตรฐาน:
- EN 1993-1-2 – ตาราง D.1
เฉพาะความต้านทานของสลักเกลียวและรอยเชื่อมเท่านั้นที่ถูกลดลง ความแข็งของสลักเกลียวและรอยเชื่อมยังคงเท่าเดิมกับที่อุณหภูมิปกติ
การขยายตัวเนื่องจากความร้อนถูกละเลยและไม่ถูกสมมติในแบบจำลองใดๆ หากจำเป็น ผลของการขยายตัวเนื่องจากความร้อนควรจำลองโดยการเพิ่มแรงกระทำ
การตรวจสอบ
แผ่นเหล็กถูกตรวจสอบสำหรับความเครียดพลาสติก 5% โดยค่าเริ่มต้น
ใน Eurocode ตัวประกอบความปลอดภัยบางส่วนเฉพาะสำหรับการออกแบบทนไฟ \(\gamma_{M,fi}\) ถูกใช้สำหรับการตรวจสอบสลักเกลียวและรอยเชื่อม ในมาตรฐานอื่นๆ ทั้งหมด จะใช้ตัวประกอบความต้านทานหรือความปลอดภัยมาตรฐาน เส้นโค้งแรง-การเสียรูปและการตรวจสอบสลักเกลียวและรอยเชื่อมถูกลดลงด้วยตัวประกอบ \(k_b\) และ \(k_f\) ตามอุณหภูมิที่กำหนด
สลักเกลียวอัดแรงล่วงหน้าถูกสมมติว่าเกิดการลื่นไถลและถูกตรวจสอบเหมือนสลักเกลียวแบบขันพอดีทั่วไป
พุกและฐานคอนกรีตไม่ถูกตรวจสอบในการออกแบบทนไฟ เนื่องจากอุณหภูมิของโครงสร้างคอนกรีตที่เกี่ยวข้องไม่ทราบค่า
ความแข็ง
การวิเคราะห์ความแข็งไม่สามารถใช้งานได้สำหรับการออกแบบทนไฟในขณะนี้ แนะนำให้ใช้การวิเคราะห์ความแข็งสำหรับอุณหภูมิปกติและคูณความแข็งด้วยตัวประกอบลดสำหรับโมดูลัสความยืดหยุ่น \(k_{E,\theta}\)