EC4, Liittorakenteet Palomitoitus, palkit, pilarit ja laatat

Transkriptio

1 EC4, Liittorakenteet Palomitoitus, palkit, pilarit ja laatat Technopolis Espoo

2 Rakennuksen paloturvallisuuteen vaikuttavat tekijät

3 E1 SUOMEN RAKENTAMISMÄÄRÄYSKOKOELMA Rakennusten paloturvallisuus Määräykset ja ohjeet 2011

4 Rakennusosat

5 Suojaverhous Pinnan muodostava verhous, joka määrätyn ajan suojaa sen takana olevan rakenteen syttymiseltä, hiiltymiseltä tai muulta vaurioitumiselta K 1 10, K 2 10, K 2 30, K 2 60

6 Kantavien rakenteiden luokkavaatimukset

7 Kantavien rakenteiden luokkavaatimukset

8 Taulukon huomautukset ja merkinnät

9 Lisäkerros Suojaverhous K 2 30 voidaan korvata rakenteella, joka vastaavan ajan suojaa sen takana olevia rakenteita syttymiseltä, hiiltymiseltä tai muulta vaurioitumiselta (EI 30-rakenne)

10 E2

11 Lievennyksiä

12 Lievennysten lisäehdot

13 Liittorakenteiden palomitoitus Taulukkomitoitus Yksinkertainen laskennallinen mitoitus Perustuu osittain taulukoihin Laskennallinen mitoitus Tyyppihyväksyntä Perustuu kokeelliseen ja/tai laskennalliseen selvitykseen

14 Teräsrakenteiden palomitoitus

15 Kuormayhdistelmä tulipalossa G = pysyvä kuorma P = esijännitysvoima A = Onnettomuuskuorma Q = muuttuva kuorma

16 Kuormakertoimia SFS-EN 1990 Kansallinen liite

17 Palomitoituksessa käytettävien kuormien mitoitusarvot, SFS-EN 1990 Kansallinen liite

18 Kuormien käyttöluokat

19 Välipohjien, parvekkeiden ja portaiden hyötykuormat SFS-EN Kansallinen liite

20 Hiiliteräksen jännitys-venymäyhteys

21 Hiiliteräksen vaihtoehtoinen jännitys-venymäyhteys

22 Austeniittisen ruostumattoman teräksen jännitysvenymäyhteyskuvaaja

23 Hiiliteräksen lujuuden pienennystekijät

24 Hiiliteräksen lujuuden ja kimmokertoimen pienennystekijät

25 Austeniittisen ruostumattoman teräksen pienennystekijät

26 Austeniittisen ruostumattoman teräksen pienennystekijät

27 Kylmämuokatun betoniteräksen lujuuden pienennystekijät

28 Kylmämuokatun betoniteräksen lujuuden ja kimmokertoimen pienennystekijät 1,0 0,9 0,8 0,7 Tehollinen myötöraja Suhteellisuusraja Kimmokerroin Pienennystekijä [-] 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, Lämpötila [ C]

29 Betonin puristuslujuuden pienennystekijät ja lujuutta vastaavat puristumat ε cu,θ

30 Betonin puristuslujuuden pienennystekijät 1,0 0,9 0,8 Normaalibetoni Kevytbetoni 0,7 Pienennystekijä [-] 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, Lämpötila [ C]

31 Hiiliteräksen ja austeniittisen ruostumattoman teräksen lämpöpiteneminen

32 Hiiliteräksen ja ruostumattoman teräksen ominaislämpökapasiteetti

33 Hiiliteräksen ja ruostumattoman teräksen lämmönjohtavuus

34 Betonin lämpöpiteneminen 0,015 0,014 0,013 0,012 0,011 Lämpöpiteneminen l/l [-] 0,010 0,009 0,008 0,007 0,006 0,005 0,004 0,003 0,002 0,001 Normaali betoni Kevytbetoni 0, Lämpötila [ C]

35 Betonin ominaislämpökapasiteetti Ominaislämpökapasiteetti [J/kgK] Normaalibetoni Kevytbetoni Normaalibetoni, betonin kosteus 3 p-% Normaalibetoni, betonin kosteus 10 p-% Lämpötila [ C]

36 Betonin lämmönjohtavuus 2 1,9 Lämmönjohtavuus [W/mK] 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Normaalibetoni Kevytbetoni Lämpötila [ C]

37 Liittopalkki, jonka laippojen väli on betonia

38 Liittopalkki, jonka laippojen väli on betonia

39 Lisäraudoituksen pienimmät keskiöetäisyydet betonin pinnasta

40 Betoni vain teräsprofiilin palosuojana

41 Pilarien taulukkomitoitus Voidaan käyttää pilareissa, joiden pituus on enintään 30 kertaa pilarin poikkileikkauksen pienin ulkomitta.

42 Liitopilari, jossa teräsprofiili on ympäröity betonilla Raudoituksena tulee käyttää vähintään neljää halkaisijaltaan 12 mm tankoa.

43 Liitopilari, jossa teräsprofiili on ympäröity betonilla

44 Betoni vain teräsprofiilin palosuojana

45 Liittopilari, jonka laippojen väli on betonia Määritettäessä kuormituskestävyyttä R d ja R fi,d,t = η fi,t R d ei yli 6 % eikä alle 1 % raudoitussuhteesta A s / (A c +A s ) oteta huomioon. Taulukkoa voidaan käyttää rakenneteräslajien ollessa S 235, S 275 tai S 355.

46 Liittopilari, jonka laippojen väli on betonia

47 Betonitäytteinen teräsputkiliittopilari

48 Betonitäytteinen teräsputkiliittopilari

49 Betonin ja teräsuuman välinen leikkausliitos

50 Siteiden ja tappien sijoittaminen

51 Yksinkertainen laskennallinen mitoitus, liittopalkki, jonka laippojen välissä ei ole betonia

52 Suojaamattoman teräsrakenteen lämpötilan nousu Dq a,t = k sh Ai Vi c r a a. h net Dt

53 Varjostusvaikutus ( ) w w w sh e e e b 2 1 b h b b 4 1 h b 2 1 e e 0,9 k =

54 Nettolämpövuo... h net = hnet, c + hnet, r. h net, c. h net, r

55 Nettolämpövuon kuljettumalla siirtyvä osuus. h net,c c ( ) q q = a - g m a c q g q m

56 Kuljettumisen lämmönsiirtymiskerroin Standardipalon lämpötila-aikakäyrä Ulkopuolisen palon käyrä Hiilivetykäyrä

57 Nettolämpövuon säteilemällä siirtyvä osuus. h net, r [( ) ( ) 4 ] 4 q q = F e m e f s r m

58 Pinnan ja palon säteilykerroin sekä näkyvyyskerroin Pinnan säteilykerroin hiiliteräkselle = 0,7 Pinnan säteilykerroin ruostumattomalle teräkselle = 0,4 Palon säteilykerroin teräkselle Näkyvyyskerroin

59 Suojaamattoman HEA-profiilin poikkileikkaustekijä

60 Suojaamattoman teräsrakenteen lämpötilan nousu: esimerkki HE240A

61 Suojaamattoman teräsrakenteen lämpötilan nousu: HE 240 A

62 Suojaamattoman teräsrakenteen lämpötilan nousu: esimerkkejä

63 Suojaamattoman teräsrakenteen lämpötilan nousu, kun ei varjostusvaikutusta: esimerkkejä

64 Suojaamattoman teräsrakenteen lämpötilan nousu hiilivetypalossa

65 Suojaamattoman teräsrakenteen lämpötilan nousu: esimerkkejä

66 Dq Suojatun teräsrakenteen lämpötilan nousu A p,i l p V q i g,t -qa,t a,t = Dt - 1 d p c f a r 1+ 3 ( f / 10 e - ) Dq g, t Dq a, t 0, jos Dq g, t > 0 f = c c p a r r p a d p A V p,i i

67 Suojatun teräsrakenteen lämpötilan nousu, merkinnät

68 Kosteuden aiheuttama aikaviive 3 D p = C d p C n d i= 1 = n i= 1 3 pi d D 6 pi pi

69 Lämpötilamittauksessa määritettävä tasaisen alueen pituus

70 Esimerkki kosteuden vaikutuksesta eristeessä

71 Tehollisen myötörajan pienennystekijä Tehollisen myötörajan pienennystekijä [-] 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Palkki IPE 300 Palkki HEA 300 Palkki HEB 300 Palkki HEM Aika [min]

72 Teräsputkien tehollisen myötörajan pienennystekijä, kun A m /V = 100 m -1 Tehollisen myötörajan pienennystekijä [-] 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Hiiliteräs Ruostumaton teräs Ruostumaton teräs Aika [min]

73 Teräsputkien kimmokertoimen pienennystekijä, kun A m /V = 100 m -1 Kimmokertoimen pienennystekijä [-] 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Hiiliteräs Ruostumaton teräs Aika [min]

74 Yksinkertainen laskennallinen mitoitus, liittopalkki, jonka laippojen välissä on betonia, M + fi,rd

75 Liittopalkin poikkileikkauksen vähimmäismitat, kun teräsprofiilin laippojen väli on täytetty betonilla

76 Betonilaatan tehollisen korkeuden vähennys h c,fi

77 Ylälaipan tehollisen leveyden vähennys b fi

78 Teräsuuman alaosan korkeus h l h a b 1 l = + c a 2 b c e w h

79 Parametrit a 1 ja a 2 sekä h l,min, h l,max = h 2e f

80 h l, kun 1 < h/b c ja h l,min, h l,max = h 2e f

81 Uuman palonaikaisen myötölujuuden mitoitusarvo Teräsuuman yläosan h h myötölujuus f ay,20 C Alaosan h l pienennetty myötölujuus: f ay,x = f ay 1- Ł x 1- k h l a ł k a on teräsprofiilin alalaipan myötölujuuden pienennyskerroin

82 Alalaipan myötölujuuden pienennyskerroin k a

83 Betoniterästangon myötölujuuden pienennyskerroin k r k r ( u a a ) a5 = A = 2h b [ mm] A V m m + [ ] 2 V = hb c mm c u = 1 u i + 1 u si + 1 b c - 1 e w - u si u i on tangon keskiöetäisyys [mm] laipan sisäpintaan u si on tangon keskiöetäisyys [mm] betonipintaan

84 Betoniterästankojen myötölujuuden pienennyskertoimeen k r vaikuttavat tekijät a 3, a 4 ja a 5

85 Yksinkertainen laskennallinen mitoitus, liittopalkki, jonka laippojen välissä on betonia, M fi,rd

86 Raudoitustankojen myötölujuuden pienennyskertoimet k s betonilaatassa

87 Laippojen välisen betonipoikkileikkauksen korkeuden vähennys h fi

88 Laippojen välisen betonipoikkileikkauksen leveyden vähennys b c,fi

89 Liittopilari, jonka laippojen väli on täytetty betonilla

90 Laipan lämpötila θ f,t ja laskemiseen tarvittavat lämpötila θ o,t ja kerroin k t

91 Teräsosan uumasta vähennettävä osa h w,fi ja mitta H t

92 Laippojen välisen betoniosan vähennys b c,fi

93 Laippojen välissä palossa huomioonotettava betonipoikkileikkauksen keskimääräinen lämpötila θ c,t

94 Betoniterästangon myötölujuuden pienennyskerroin k y,t

95 Betoniterästangon kimmokertoimen pienennyskerroin k E,t

96 Pienennyskertoimet tehollisen taivutusjäykkyyden (EI) fi,eff,z laskentaan ( EI ) fi,eff,z = j f, q ( EI ) fi, f,z + j w, q ( EI ) fi,w,z + jc, q ( EI ) fi,c,z + j s, q ( EI ) fi,s, z

97 Liittolaattojen palomitoitus Suojaamaton laatta Suojattu laatta R toteutuu, kun levyn lämpötila 350 C

98 Betoniterästangon lämpötila rivassa

99 Betoniterästangon lämpötila θ

100 Rivan poikkileikkaustekijä