Teplotní křivky
Pro popis vývoje teploty plynů při požáru používá program teplotní křivky pro jednotlivé druhy požáru popsané v normě ČSN EN 1991-1-2. Jsou zde tři nominální teplotní křivky a dále parametrické teplotní křivky.
Normová teplotní křivka
Základní z nominální křivka, kde je teplota plynů v požárním úseku dána vztahem
kde je: | θg |
|
t |
|
Křivka vnějšího požáru
Další nominální teplotní křivkou je křivka vnějšího požáru, kde platí vztah
kde je: | θg |
|
t |
|
Teplota plynů při požáru podle této křivky je limitována hodnotou 680°C, přes kterou v žádném případě nepřestoupí. Proto se při použití této teplotní křivky může stát, že kritické teploty prvku nebude nikdy dosaženo, tedy že jeho doba požární odolnosti je teoreticky nekonečná.
Uhlovodíková křivka
Poslední nominální teplotní křivkou v programu je uhlovodíková křivka, pro níž platí vztah
kde je: | θg |
|
t |
|
I pro tuto teplotní křivku je teplota plynů omezena, a to hodnotou 1100°C.
Parametrická křivka
Parametrická křivka, použitá v programu, platí pro požární úseky o podlahové ploše do 500m2, bez otvorů ve střeše a s výškou úseku do 4m. Parametrická křivka je složena ze dvou částí. Z větve fáze ohřevu, kdy teplota plynů narůstá a z větve fáze chladnutí, která popisuje pokles teploty po kulminaci požáru. Pro popis parametrické křivky jsou použity v programu čtyři parametry:
- doba rozvoje požáru neomezeného snížením přístupu kyslíku tlim (požár řízený palivem)
- tepelná charakteristika povrchu konstrukce ohraničující požární úsek b daná vztahem
kde je: | ρ |
|
c |
| |
λ |
|
- faktor otvorů O daný vztahem
kde je: | Av |
|
heq |
| |
At |
|
- návrhová hodnota hustoty požárního zatížení qt,d vztažená k celé ploše povrchu At ohraničujících konstrukcí požárního úseku.
Vývoj teploty
Vývoj teploty ocelového prvku se liší pro prvky nechráněné a pro prvky chráněné.
Vývoj teploty nechráněných prvků uvažujeme podle výrazu
kde je: | Δθa,t |
|
Am/V |
| |
ca |
| |
ρa |
| |
hnet |
| |
Δt |
|
Měrné teplo oceli se mění s teplotou podle vztahů uvedených v kap. 3.4.1.2 normy ČSN EN 1993-1-2. Tepelná pohltivost hnet je stanovena podle čl. 3.1 normy ČSN EN 1991-1-2. Teplota ocelového prvku se načítá po přírůstcích, přičemž časový interval přírůstku Δt je uvažován 5 sekund.
Vývoj teploty chráněných prvků uvažujeme podle výrazu
ve kterém
kde je: | Δθa,t |
|
λp |
| |
Ap/V |
| |
dp |
| |
ca |
| |
ρa |
| |
θg,t |
| |
θa,t |
| |
Δt |
| |
Δθg,t |
| |
cp |
| |
ρp |
|
Měrné teplo oceli se mění s teplotou podle vztahů uvedených v kap. 3.4.1.2 normy ČSN EN 1993-1-2. Teplota ocelového prvku se načítá po přírůstcích, přičemž časový interval přírůstku Δt je uvažován 30 sekund.
Doba požární odolnosti je stanovena jako součet časových intervalů Δt, po nichž součet přírůstků teploty Δθa,t dosáhne hodnoty kritické teploty, která byla spočtena dříve, na základě využití prvku.