TE332 - Teräspalkin kestävyys palossa: leikkaus, taivutus ja kiepahdus
Tällä luennolla käsitellään teräspalkin palomitoitusta, ja kolmea kuumien teräspalkkien mitoitustarkastelua - palotilanteen taivutuskestävyyttä, leikkauskestävyyttä ja kiepahduskestävyyttä.
Ensimmäisellä videolla keskitytään taivutuskestävyyden laskemiseen, kun kiepahdus on estetty.
Toisella videolla opitaan laskemaan kiepahduskestävyys palossa, sekä kiepahdukseen liittyvä kriittinen lämpötila.
Kolmannella videolla aiheena teräsrakenteen leikkauskestävyys palossa.
Harjoitustehtävä 1
Kuvan palkkiin (L = 6,5 m) kohdistuu viivakuormat gEk = 8,0 kN/m välipohjan painosta, ja qEk,lk.D = 5,5 kN/m hyötykuormasta (kuormaluokka D).
Palkin profiili on HEA 160, lujuusluokka S355J2 ja sen tiedetään kuumenevan palossa 475 °C asteeseen. Palkin voi olettaa ”täydellisesti” kiepahdustuetuksi.
Laske taivutus- ja leikkauskestävyys palossa. Kestääkö palkki?
Tarkastusautomaatti
Kirjaudu sisään ja varaa lisenssi käyttääksesi tarkistusautomaattia.
Malliratkaisu
Harjoitustehtävä 2
Kattoterassin palkkiin (IPE500, S355J2, L = 7,0 m) kohdistuu viivakuorma katon omasta painosta (gEk = 12,0 kN/m), lumikuormasta (sk = 2,5 kN/m2) qEk,lumi = 8,0 kN/m), sekä kattoterassin hyötykuormasta (parvekekuorma kuormaluokassa C1, qEk,lk.C1 = 10,0 kN/m). Palkki on kiepahdustuettu vain päistään.
Laske palkin kriittinen lämpötila määräävässä kuormitusyhdistelmässä. Ota huomioon ainakin kiepahdus palkin keskijänteellä sekä leikkausvoima tuen lähellä.
Tarkastusautomaatti
Kirjaudu sisään ja varaa lisenssi käyttääksesi tarkistusautomaattia.
Malliratkaisu
Harjoitustehtävä 3
Edellisen tehtävän kiepahtava IPE 500 (S355J2) –palkki palosuojataan teräksen pintaan ruiskutettavalla vermikuliittisementtiruiskutuksella.
Kuinka paksu kerros vemikuliittiruiskutetta tarvitaan, jotta palkki ei kuumenisi kriittistä lämpötilaansa kuumemmaksi standardipalossa R60-luokassa. Palkin voi olettaa neljältä sivulta palolle altistetuksi.
Tarkastusautomaatti
Kirjaudu sisään ja varaa lisenssi käyttääksesi tarkistusautomaattia.