Sivusto käyttää evästeitä. - OK, piilota
Mörkö Learning

Teräsrakenteet 3


Kirjaudu sisään saadaksesi lisenssin käyttöösi.
Käyttäjätunnus:
Salasana:
Luo tunnus
Edellinen Teräsrakenteet 3 Seuraava

TE333 - Teräspilarin kestävyys palossa: puristuksen ja taivutuksen yhteisvaikutukset

Teräsrakenteet 3 -moduulin viimeiselle luennolle on säästetty kaikkein laajin terässauvan palomitoitus -aihe: Puristetun ja taivutetun sauvan kestävyys tulipalossa.

Ensimmäisellä videolla opitaan puristetun ja taivutetun terässauvan yhteisvaikutuskaavat palossa. Niitä voi leikillisesti nimittää myös 'kuningaskaavoiksi', sillä leikkausta lukuunottamatta kaikki muut sauvan palomitoitustarkastelut ovat niille alisteisia.

Toisella videolla perehdytään vielä hieman tarkemmin yhteisvaikutuskaavoihin, sekä niissä esiintyvien yhteisvaikutuskertoimien laskemiseen. Käydään myös perusteellisesti läpi laaja laskuesimerkki.

Kirjaudu sisään nähdäksesi videoluennon.

Kolmannella videolla aiheena katsotaan puristetun ja taivutetun sauvan kriittistä lämpötilaa.

Kirjaudu sisään nähdäksesi videoluennon.

Harjoitustehtävä 1

tutorial picture

Kuvan pilari (HEB 160, S355J2) on palosuojaamaton, ja kuumenee R15-standardipalossa θa = 570 °C -asteen lämpötilaan. Pilarin yläpäähän kohdistuu keskeisesti pistekuormat GEk,katto = 75 kN katon painosta, ja QEk,lumi = 50 kN lumikuormasta (sk = 2,4 kN/m2). Pilaria taivuttaa vahvemman akselin ympäri tuulesta johtuva viivakuorma qEk,tuuli = 5,5 kN/m.

Pilarin korkeus on 4,0 m. Se on heikkoon suuntaan täydellisesti nurjahdustuettu koko matkaltaan, ja vahvassa suunnassa tuettu sivusiirtymättömäksi ylä- ja alapäästään. Ylä- ja alapään tuenta toimii myös kiepahdustuentana, heikon suunnan tuenta ei. Laske pilarin kestävyys palossa puristettuna-taivutettuna sauvana yhdistelmässä, jossa tuuli on määräävä muuttuva kuorma. Kestääkö pilari?

Voit käyttää hyväksi seuraavia tietoja, jotka on ratkaistu valmiiksi θa = 570 °C -asteen lämpötilassa:

  • Ny,fi,Rd = 576 kN (Lcr,y=4,0m; λ̄y,θ=0,92; χy,fi=0,53)
  • Nz,fi,Rd = 1 084 kN (nur.estetty; λ̄z,̄θ=0,0; χz,fi=1,0)
  • MLT,fi,Rd = 34,2 kNm (Lcr,LT=4,0m; Mcr=173kNm; λ̄LT,fi=1,02; χLT=0,48)
  • Mz,fi,Rd = 34,0 kNm

    • Tarkastusautomaatti

    Kirjaudu sisään ja varaa lisenssi käyttääksesi tarkistusautomaattia.

    Malliratkaisu

    Kirjaudu sisään ja varaa lisenssi nähdäksesi malliratkaisun.

    Harjoitustehtävä 2

    tutorial picture

    Tehdään palomitoitus teräsmoduuli 1:stä tutulle pilarille (TE133, harjoitustehtävä 2).

    Kyseiseen teollisuusrakennuksen pilariin (HEA 220, S355J2) kohdistuu tuulen imusta ominaiskuorma qEk,tuuli = 4,5 kN/m. Kattopalkiin tukireaktiosta kohdistuu hieman epäkeskisenä ominaiskuormat GEk,katto = 50 kN ja lumikuormasta (sk = 2,4 kN/m2) QEk,lumi = 100 kN. Kattopalkin konsolin epäkeskisyys pilarin keskilinjalta on epalkki = 135 mm. Aivan lähelle pilarin yläpäätä on uumasta lähtevään ulokkeeseen ripustettu putkikiinnike, josta pilaria kuormittaa epäkeskisyydellä eputki = 550 mm putken ominaiskuormat GEk,putki = 10 kN ja QEk,putki = 20 kN (luokka E).

    Pilarin korkeus kattopalkin keskilinjalle on L = 7,0 m, ja pilari on tästä tasosta tuettu molempiin suuntiin. Pilarin matkalla ei ole nurjahdus- eikä kiepahdustuentoja. Ylä- ja alapään voi olettaa nivelellisiksi niin, että vapaa vääntö on estetty mutta poikkipintakäyristymää ei.

    Pilari palosuojataan 10mm vermikuliittiruiskutuksella. Tarkista pilarin kestävyys R30-paloluokassa kuormitusyhdistelmässä, jossa lumikuorma on määräävä muuttuva kuorma. Muita kuormitusyhdistelmiä tai muita palosuojauksen paksuuksia ei tällä kertaa tarvitse tarkistaa.

    Tarkastusautomaatti

    Kirjaudu sisään ja varaa lisenssi käyttääksesi tarkistusautomaattia.

    Malliratkaisu

    Kirjaudu sisään ja varaa lisenssi nähdäksesi malliratkaisun.
    Edellinen Teräsrakenteet 3 Seuraava
    Löysitkö virheen sivulta TE333 Teräspilarin kestävyys palossa: puristuksen ja taivutuksen yhteisvaikutukset? Lähetä Teknistä palautetta