Z-szelvényű szelemenek tűzállósági teljesítményjellemzői (II. rész)

Z-szelvényű szelemenek tűzállósági teljesítményjellemzői (II. rész)

Z-szelvényű szelemenek – számítással

A tartószerkezeti vékonyfalú profilok tipikusan másodrendű teherviselő funkciót töltenek be (szelemen, falváz), ami azt jelenti, hogy a hierarchikus felépítésű tartószerkezeti rendszerben a külső burkolatra ható terheket (pl. hóteher, szélteher) felveszi és továbbítja az elsőrendű teherhordó szerkezetre. Azonban nagyon fontos a tűzvédelmi követelmények szempontjából tisztázni, hogy ez a másodrendű tartószerkezeti elem részt vesz-e a teherhordó vázszerkezet globális merevségének biztosításában vagy nem, másképpen fogalmazva, a tönkremenetele okozhat-e globális állékonyságvesztést vagy „csak” lokális károsodást idéz elő. Ezt csak a komplett tartószerkezeti viselkedést átlátó, felelős statikus tervező ismeri egy konkrét projekt esetén, ezért nagyon fontos a statikai és tűzvédelmi szakágak egyeztetése már a szerkezeti elemekre vonatkozó tűzvédelmi követelmények meghatározásánál is. A Z-szelvényű szelemen esetén ugyanakkor az is igaz, hogy amennyiben olyan önhordó tetőfedést támaszt alá, amelyre vonatkozik tűzállósági követelmény, akkor az ún. „hierarchia-szabály” szerint a szelemen ekkor is kell teljesítse azt a követelményt. Egy gyakori eset például, amikor hőszigetelt szendvicspanelre az OTSZ szerint mint könnyűszerkezetes „tetőfödém térelhatároló szerkezetre” vonatkozik REI15 tűzállósági követelmény, ilyenkor a tetőpanelt alátámasztó Z-szelemennek is teljesíteni kell R15 tűzállóságot (rúdszerkezeti elemként csak az „R” teherbírásra vonatkozik a tűzállóság; az „EI” jellemzőket nem lehet értelmezni, ezáltal teljesíteni sem.).

Z tetőszelemene által alátámasztott szendvicspanel

A szelemen mint rúdszerű tartószerkezeti elemek a tűzállóságát számítással lehet igazolni Eurocode szerinti statikai számítással [7,8,9]. Az Eurocode számítási módszere tartalmaz eljárást védelem nélküli és elvileg kiegészítő (passzív) tűzvédelmi burkolattal ellátott acél szelvények esetére is. Utóbbi esetben, a passzív védelemmel (pl. hőre habosodó tűzgátló festéssel vagy tűzgátló lapburkolatokkal) ellátott acél tartószerkezetek „R” tűzállóságának tisztán analitikus számítása a jelenlegi gyakorlatban még nem igazán működik, egyrészt a nagyon bonyolult számítási módszer, másrészt a védelemként alkalmazott anyagok, termékek fizikai jellemzőinek pontos ismeretének hiánya miatt. Ehelyett a gyakorlatban inkább a passzív tűzvédelmi termékek laboratóriumi vizsgálata alapján előállított minősítések feltétel-rendszerének teljesülését kell kimutatni az acél tartószerkezetek tűzállóságának igazolásakor (pl. kritikus hőmérséklet, U/A szelvénytényező).
Kiegészítő tűzvédelem nélküli acél tartószerkezeti elemekre, a jelenlegi jogszabályok és szabványok szerint nem lehet számítás vagy vizsgálat nélkül deklarálni semmilyen tűzállóságot, már nem működik az a korábbi egyszerűsített eljárás, hogy a legalább 5mm vastag alkotókból álló acél profil teljesíti a 15 percet. (Meglévő szerkezetek utólagos vizsgálatakor még megengedi ezt a konzervatív megközelítést a vonatkozó TvMI [11].) Ugyanígy az sem érvényes már, hogy az 5mm-nél kisebb lemezvastagságú, vékonyfalú szelvények nem érhetik el az R15 tűzállóságot. Az Eurocode szerinti összetett számítási eljárással figyelembe kell venni a tűzhatást (tűzmodell), tartószerkezetre ható tűzzel egyidejű terheket (rendkívüli tervezési állapotban), az acél anyagjellemzőinek csökkentett értékét a tűzhatás alatt (anyagmodell) és a szerkezeti modellt is (geometriai méretek, statikai váz, peremfeltételek, támaszviszonyok).

Acél anyag számítási modellje

Ez a többváltozós komplex számítási eljárás lehetőséget ad a statikus tervezőnek arra, hogy a tűzállósági követelmény ismeretében optimálisan megtervezze a szelement, akár az R15 tűzállóságot teljesítő vékonyfalú szelvénnyel is. Érdemes megemlíteni, hogy ugyanannak a szerkezeti elemnek a statikai (számítási) modellje a normál tervezési állapothoz képest akár eltérő is lehet a tűzhatás alatt (rendkívüli tervezési állapotban), ha a komplett tartószerkezeti rendszerben, a globális statikai viselkedésben ki van mutatva a megfelelőség. Erre jó példa acélszerkezeti elemek esetén, ha a másodrendű, elsősorban hajlított tartószerkezeti gerendákat, szelemeneket tűzhatás alatt csak húzásra dolgozó statikai modellel, kötélszerű viselkedés alapján igazoljuk, amely eljárásnak a jogos alkalmazását a megtörtént tűzesetek gyakorlati tapasztalatai is megerősítik. Természetesen ilyenkor az igazoláshoz hozzá tartozik a kapcsolódó tartószerkezetekre gyakorolt következmények figyelembe vétele is.

a href=”http://swedsteel-metecno.com/tuzvedelmi-jellemzok-1-resz/”>1. rész
2. rész
3. rész

Hivatkozások

  • [1] MSZ EN 10346:2015, Folytatólagos tűzi-mártó eljárással bevont acél lapostermékek hidegalakításra. Műszaki szállítási feltételek
  • [2] MSZ EN 14782:2006, Önhordó fémelemez tetőfedésre, külső borításra és belső burkolásra. Termékjellemzők és követelmények.
  • [3] MSZ EN 14783:2013, Teljes felületen alátámasztott fémlemez és lemezcsík tetőfedésre, külső borításra és belső burkolásra. Termékjellemzők és követelmények
  • [4] MSZ EN 14509:2014, Önhordó kétoldalt fémlemez burkolatú, hőszigetelő szendvicspanelek. Gyári termékek. Követelmények.
  • [5] MSZ EN 1090-1:2009+A1:2012, Acél- és alumíniumszerkezetek kivitelezése. 1. rész: Szerkezeti elemek megfelelőségértékelésének követelményei
  • [6] MSZ EN 1090-2:2008+A1:2011, Acél- és alumíniumszerkezetek kivitelezése. 2. rész: Acélszerkezetek műszaki követelményei
  • [7] MSZ EN 1991-1-2:2005, Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások. 1-2. rész: Általános hatások. A tűznek kitett szerkezeteket érő hatások.
  • [8] MSZ EN 1993-1-2:2013, Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-2. rész: Általános szabályok. Szerkezetek tervezése tűzhatásra.
  • [9] MSZ EN 1993-1-3:2007, Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-3. rész: Általános szabályok. Kiegészítő szabályok hidegen alakított elemekre.
  • [10] 54/2014. (XII. 5.) BM rendelet az Országos Tűzvédelmi Szabályzatról
  • [11] Tűzvédelmi Műszaki Irányelv: Építményszerkezetek tűzvédelmi jellemzői (TvMI 11:2016.07.15)
  • [12] Tűzvédelmi Műszaki Irányelv: Tűzterjedés elleni védelem (TvMI 1.2:2017.07.03)
  • [13] Szerkezetek tervezése tűzteherre az MSZ EN szerint (beton, vasbeton, acél, fa), Magyar Mérnöki Kamara Tartószerkezeti Tagozat kiadványa, 2010
  • [14] Swedsteel Szakmai Tudástár: http://tudastar.swedsteel-metecno.com/hu
  • [15] MSZ EN 15254-5:2018, Tűzállósági vizsgálatok eredményeinek kiterjesztett alkalmazása. Nem teherhordó falak. 5. rész: Fém szendvicspanelek

Kapcsolódó Hírek