Projektering og fundering af kompliceret stålkonstruktion - Aalborg ...

Gruppe P18
10. Branddimensionering
Ståls specifikke varmekapacitet er temperaturafhængig og kan for forskellige temperaturintervaller
beregnes ved nedenstående formler:
for 20 ◦ C ≤ θ a < 600 ◦ C:
c a (θ a ) = 425 + 7,73 · 10 −1 θ a − 1,69 · 10 −3 θ a 2 + 2,22 · 10 −6 θ a
3
J
kgK
(10.15)
for 600 ◦ C ≤ θ a < 735 ◦ C:
c a (θ a ) = 666 + 13002
738 − θ a
J
kgK
(10.16)
for 735 ◦ C ≤ θ a < 900 ◦ C:
c a (θ a ) = 545 + 17820
θ a − 731
J
kgK
(10.17)
for 900 ◦ C ≤ θ a ≤ 1200 ◦ C:
c a = 650
J
kgK
(10.18)
Hvor:
θ a Ståltemperaturen [ ◦ C]
Den regningsmæssige værdi af de brandpåvirkede overfladers nettovarmeflux bestemmes
ved formel 10.19:
Hvor:
h net = h net,c + h net,r (10.19)
h net,c Den konvektive del af nettovarmefluxen [W/m 2 ]
h net,r Strålingsdelen af nettovarmefluxen [W/m 2 ]
Den konvektive del af nettovarmefluxen bestemmes ved formel 10.20.
Hvor:
h net,c = α c (Θ g − Θ m ) (10.20)
Θ m Konstruktionens overfladetemperatur [ ◦ C]
α c Den konvektive varmeovergangskoefficient [W/m 2 K]
Herefter bestemmes strålingsleddet af nettovarmefluxen ved formel 10.21.
(
h net,r = Φɛ f ɛ m σ (Θ r + 273) 4 − (Θ m + 273) 4) (10.21)
Hvor:
Φ Konfigurationsfaktoren [-]
ɛ f Brandgassernes emmisionfaktor = 1 [-]
ɛ m Overfladens emmisionfaktor = 0,7 [-]
σ Emissionsfaktoren (Stefan Boltzmanns konstant) 5,67 · 10 −8 [W/m 2 K 4 ]
Θ r Brandgassernes effektive strålingstemperatur [ ◦ C]
90