C.2 Procedure

(1) Determine the temperature profile of the cross-section, the structurally ineffective section and the residual cross-section, calculate the load-bearing capacity at the ultimate limit state with the residual cross-section (see figure C.1), check that this load-bearing capacity is greater than that required with the relevant load combination of actions (see (2) below).

(2) At the limit state for the fire situation, the design value of vertical load applied to a wall or column should be less than or equal to the design value of the vertical resistance of the wall or column such that:

(C1)

(3) The design value of the vertical resistance of the wall or column is given by:

(C2)

where

A – total area of masonry;

A_{θ 1} – area of masonry up to θ ₁;

A _{θ 2} – area of masonry between θ ₁ and θ ₂;

θ ₁ – temperature up to which the cold strength of masonry may be used;

θ ₂ – temperature above which the material has no residual strength;

N _Ed – design value of the vertical load;

N _{Rd, fiθ 2} – design value of the resistance in fire;

f _{dθ 1} – design compressive strength of masonry up to θ ₁;

f_{dθ 2} - розрахункова міцність на стиск кам'яної кладки за температури між значеннями та , взятих як cf_dq1;

с – стала величина, що отримана при випробуваннях “напруження-деформації” за підвищених температур (з нижніми індексами);

Ф – коефіцієнт зниження міцності в середині стіни, визначений за EN 1996-1-1, з урахуванням додаткового ексцентри-ситету e_{Δ θ} ;

e_{Δ θ} - ексцентриситету внаслідок зміни температур по ширині кам'яної кладки.

(4) Розподіл температури по ширині кам'яної кладки та температура, за якої кам'яна кладка стає неефективною, як функція тривалості вогневого впливу, мають бути визначені за результатами випробувань або бази даних. За відсутності результатів випробувань або бази даних можна використати рисунки C.3.a – C.3.г. Для кам'яної кладки з ніздрюватого бетону автоклавної обробки необхідно посилатися на prEN 12602.

f_{dθ 2} – design strength of masonry in compression between θ ₁ and θ ₂ °C, taken as cf_{dθ 1};

c – constant obtained from stress strain tests at elevated temperature (with subscripts);

Φ – capacity reduction factor in the middle of the wall obtained from 6.1.2.2. of EN 1996-1-1, taking into account additionally the eccentricity e_{Δ θ} .

e_{Δ θ} – eccentricity due to variation of temperature across masonry.

(4) The temperature distribution across a masonry section and the temperature at which the masonry becomes ineffective, as a function of the time of fire exposure, should be obtained from the results of tests or from a data base of test results. In the absence of test results or a database the Figures C.3(a) to (d) may be used. For autoclaved aerated concrete masonry, reference should be made to prEN 12602.

Позначення:

1 межі початкового поперечного перерізу;

2 ізотерма для температури q = q₂;

3 ізотерма для температури q = q₁;.

Рисунок С.1 Креслення перерізів кам'яної кладки при температурі до q₁, між q ₁ і q ₂ та неробочих перерізів (понад q ₂)

Key

1 boundary of original cross section

2 isotherm for q = q₂

3 isotherm for q = q₁

Figure C.1 Illustration of areas of masonry at temperatures up to θ 1, between θ ₁ and θ ₂, and structurally ineffective areas (over θ ₂)

Ексцентриситет е _Dq від вогневого навантаження для застосування в даному спрощеному методі розрахунку може бути отриманий за результатами випробувань або з рівняння (С.3.а) або (С.3.б) (рисунок С.2):

,

= 0, якщо вогневий вплив з усіх сторін;

де – робоча висота стіни;

– коефіцієнт температурного розширення кам'яної кладки відповідно до 3.7.4 EN 1996-1-1

20 ⁰С – температура необігріваної поверхні;

t_Fr – товщина поперечного перерізу, температура якого не перевищує значення .

The eccentricity, е_Dq, due to the fire load, for use in this simplified calculation method may be obtained from test results or from equation (C3a or b) (see also figure C.2):

(C3a)

= 0 when the fire is all around (C3b)

where:

h_ef - effective height of the wall;

α _t – coefficient of thermal expansion of masonry according to 3.7.4 of EN 1996-1-1;

20 °C – temperature assumed on the cold side

t_Fr – thickness of the cross-section whose temperature does not exceed θ ₂.

1 розподіл температури з рисунку С.3;

2 залишкова площа поперечного перерізу з міцністю

Рисунок С.2 Вертикальний переріз кам'яної кладки

Примітка. Значення с_с1, с_cs, c_1a, c _da та c _aac можна знайти в Національному додатку для використання в кожній окремій країні.

Таблиця С.1 – Значення сталої величини, с, та температури та матеріалу кам'яної кладки

Key

1 temperature distribution from Figures C.3

2 residual area of the cross section with strength (A _{θ 1}+ A _{θ 2})

Figure C.2 Vertical section on masonry

NOTE: The value of ccl, ccs, cla, cda and caac to be used in a Country may be found in its National Annex.

Values of constant, c, and temperature θ ₁ and θ ₂ by masonry material

Стінові камені та будівельний розчин (незахищена поверхня) відповідно до 1.1.2	Значення сталої величини, с	Температура, °С	Температура, °С
q2	q1
Глиняні камені з універсальним будівельним розчином
Камені із силікату кальцію з тонкошаровим будівельним розчином
Камені з легких заповнювачем (пемза) та універсальним будівельним розчином
Камені з важким заповнювачем та універсальним будівельним розчином
Камені з ніздрюватого бетону автоклавної обробки з тонкошаровим будівельним розчином

Позначення

Key

t _{ineff 30} – товщина стіни, що стає неефективною через 30 хвилин

is thickness of wall that has become ineffective in 30 minutes

t _{ineff 90} – товщина стіни, що стає неефективною через 90 хвилин

is thickness of wall that has become ineffective in 90 minutes

θ ₂ – температура, вище якої кам'яна кладка є конструктивно неефективною

is the temperature above which masonry is structurally ineffective