Огнестойкость

В программе Кристалл реализован анализ огнестойкости отдельных незащищенных элементов стальных конструкций.  Проверка производится методом критической температуры по ДСТУ-Н Б B.2.6-211:2016 (рекомендации этого стандарта аналогичны EN 1993-1-2:2005). В методе предполагается, что при нагреве от пожара температура стали равномерно распределена по конструкции и ее критическое значение определяется тем запасом прочности, который имеет рассматриваемый элемент. Указанный запас прочности характеризуется коэффициентом использования несущей способности μ₀, физический смысл которого соответствует коэффициенту K_max. С учетом μ₀ критическая температура вычисляется по формуле

\[ \theta_{a,cr} =30,19\ln \left( {\frac{1}{0,967\mu_{0}^{3,833} }-1} \right)+482. \]

Программа определяет значение коэффициента использования несущей способности K_max от комбинаций нагрузок, которые включают только значения постоянных и длительно действующих нагрузок на момент t = 0. При расчете используются нормативные значения прочности материала (см., например, СП 296.1325800.2017).

Учитываются лишь нормативные постоянные и длительно действующие нагрузки.

При задании исходных данных в режимах Стойки, Балки, Неразрезные балки для каждого загружения требуется дополнительно задать коэффициенты надежности по нагрузке и коэффициент длительной части. В режимах Сопротивление сечений и Элемент фермы можно коэффициенты надежности по нагрузке и коэффициент длительной части или нормативные длительные значения внутренних усилий.

Результатами расчета являются критическая температура, время достижения этой температуры, а также графики изменений температуры воздуха и температуры стали. Кроме того, выводится приведенная толщина (отношение площади сечения  к обогреваемому периметру) и собственный предел огнестойкости без огнезащиты (время достижения температуры 500°C при стандартном пожаре, при которой начинается существенное изменение прочности и деформативности — см. таблицу 6 Пособия по определению пределов огнестойкости строительных конструкций, параметров пожарной опасности материалов. Порядок проектирования огнезащиты. М. 2013 или Приложение Б СТО АРСС 11251254.001-018-03).

Результаты представлены на отдельной странице Огнестойкость.

Расчет огнестойкости реализован в режимах Сопротивление сечений, Стойки, Балки, Неразрезные балки, Элемент фермы для следующих типов сечений

Расчет выполняется на один из четырех вариантов нагрева конструкции (рис. 1):

• стандартный пожар;
• углеводородный пожар;
• внешний пожар;
• тлеющий пожар.

Рис. 1. Температурные кривые

Тип пожара выбирается из соответствующего выпадающего списка на странице Огнестойкость. Кроме того, предусмотрен анализ вариантов по типу огневого воздействия:

• нагрев с четырех сторон для всех поперечных сечений;
• нагрев с трех сторон для всех сечений кроме сечений из уголков и для трубчатого сечения.

Возрастание температуры стали при нагреве рассчитывается с учетом изменения теплопроводности и удельной теплоемкости стали (рис. 2).

Рис. 2. Изменение теплотехнических свойств стали