Curs foc - Facultatea de Construcţii Timişoara - Universitatea ...

I-48
Conf. dr. ing. Raul Zaharia –Calculul structurilor la actiunea focului. Partea a I-a: Eurocoduri
________________________________________________________________________________
CAPITOLUL 6 – IMBINARI PENTRU ELEMENTE DIN OTEL
6.1 Procedura simplificata
EN1993-1-2 precizează ca rezistenta la foc a unei îmbinări cu şuruburi sau a unei îmbinări sudate
este satisfăcuta daca următoarele trei condiţii sunt îndeplinite:
Nivelul de solicitare al îmbinării este mai mic sau egal cu valoarea maxima a nivelului de
solicitare pentru oricare dintre elementele îmbinate.
Rezistenta îmbinării la temperatura normala satisface recomandările date în EN 1993-1.8.
Aceasta condiţie, care spune de fapt ca proiectarea trebuie sa fie efectuata în conformitate cu
recomandările la temperatura normala, trebuie practic îndeplinita oricum pentru orice parte din
structura şi aceasta precizare nu era de fapt necesara.
Rezistenta termica a protecţiei la foc a îmbinării este cel puţin egala cu rezistenta termica a
protecţiei minime aplicata pe oricare dintre elementele îmbinate. În particular, aceasta
inseamna ca nu este necesara verificarea îmbinărilor în structurile neprotejate, daca celelalte
condiţii, în special cea legata de gradul de utilizare, sunt îndeplinite.
Justificarea oferita în mod obişnuit pentru aceasta abordare este ca datorita materialului adiţional
din îmbinări şi datorita efectului de umbra creat de elementele îmbinate, temperatura în îmbinare
este inferioara temperaturilor din elementele adiacente. O alta explicaţie este legata de geometria
compartimentului, care conduce la temperaturi inferioare în colturi, acolo unde sunt îmbinările în
mod obişnuit. Aceasta idee a temperaturilor inferioare în îmbinări este similara conceptului care
conduce la utilizarea factorului de adaptare k2 utilizat în zona reazemelor grinzilor static
nedeterminate (a se vedea 5.6.4.2.2). Dar daca aceasta abordare poate fi valabila în cazul
îmbinărilor rigla-stâlp pentru structurile în cadre, nu la fel stau lucrurile cu o îmbinare de
continuitate la talpa inferioara a unei grinzi cu zăbrele, spre exemplu.
Din acelaşi motiv, EN1993-1-2 precizează ca atunci când se verifica rezistenta unei îmbinări,
slăbirea secţiunii datorata găurilor pentru nituri sau şuruburi nu trebuie considerata în calcul, în
condiţiile în care exista cate un nit sau şurub în fiecare gaura. Simulări numerice simple au arătat ca
aceasta justificare nu este în general adevărata (Franssen & Brauwers 2002). De fapt, daca se
utilizează curba de temperatura standard, aşa cum se arata şi în figura I.4, peste un anumit nivel,
pentru a produce o diferenţa notabila de temperatura, este necesara o variaţie importanta la nivelul
factorului de secţiune. În special pentru durate lungi ale incendiului şi pentru elementele protejate
la foc, beneficiul adus de temperaturile oarecum mai scăzute în secţiunea din îmbinare, poate fi
anulat şi depasit de reducerea secţiunii. Se recomanda deci verificarea în secţiunea neta.
Nivelul de solicitare al îmbinării, menţionat în prima condiţie, nu este definit în EN1993-1-2 în
secţiunea referitoare la rezistenta îmbinărilor. Trebuie presupus ca se utilizează aceeaşi definiţie ca
cea menţionata în secţiunea despre verificarea în domeniul temperaturii (vezi 5.6.1).
Aceasta relaţie implica faptul ca, pentru a fi permisa evitarea unui calcul de rezistenta la foc a
îmbinării, trebuie calculata rezistenta la foc a îmbinării la timpul t=0 ! In consecinta, nu trebuie sa
surprindă ca, în mod simplificat, EN1993-1-2 specifica în nota 4.2.1 (7) ca pentru comparaţia dintre
nivelurile de solicitare ale îmbinării în relaţie cu elementele adiacente, se poate considera
temperatura normala. Aceasta inseamna ca pentru gradul de utilizare a îmbinări şi a elementelor
adiacente se va folosi relaţia următoare:
Ed Rd
(6.1)
Aceasta metoda trebuie aplicata cu atenţie, mai ales în anumite situaţii particulare. Sa consideram,
spre exemplu, ca se porneşte de la o proiectare la temperatura normala, în care îmbinările şi
elementele adiacente sunt dimensionate corespunzător. Daca toate elementele satisfac cerinţele de