Modulový systém

Pokud modul pouze reinstalujete a na počítači již existuje, včetně hotových projektů v databázi, pak při dotazu “Vytvořit databázi“ nechejte zaškrtávací políčko prázdné, aby nedošlo k přepisu uživatelských projektů prázdnou databází.

Při instalaci doporučujeme zachovat přednastavenou cílovou složku

C:\Program Files\Bochnak\Euro-nx

Databáze se automaticky nainstaluje do složky

C:\Program Files\Bochnak\Euro-nx\Data_ecx

Tuto složku je vhodné pravidelně zálohovat na externí paměťové médium pro případ kolize pevného disku nebo operačního systému, kdy může dojít ke ztrátě aktuálních dat.

Po instalaci se pracovní ploše Windows zobrazí ikona modulu NXEC5

1.Modul NXEC5 – Start

Modul NXEC5 z řady EURO-NX je určen pro posouzení požární odolnosti dřevěných konstrukčních prvků namáhaných ohybem, smykem, tlakem a tahem.

K řešení teplotního zatížení při požární situaci modul používá evropskou normu

ČSN EN 1991-1-2 (73 0035).

Analýza konstrukčních prvků se provádí na základě modelů normy

ČSN P ENV 1995-1-1: 1993 (73 1701) a

ČSN P ENV 1995-1-2: 1994 (73 1701).

1.1 Spuštění modulu

Spuštění modulu NXEC5:

- START menu Windows ze složky Euro-nx

- přímo ze složky ..\Bochnak\Euro-nx\NXEC5.EXE

- z pracovní plochy Windows- ikona NXEC5

1.2 Ukončení aplikace

- v hlavní nabídce modulu vybrat "Projekt"-> "Konec"

Hlavní obrazovka modulu NXEC5

2. Projekt

Projekt v modulu NXEC5 umožňuje zadání popis nového objektu odpovídajícím požadavkům podle ČSN EN 1991-1-2:2002

2.1 Aktualizace projektu

Zpracování projektu:

- "Nový" – zadání nového objektu

- "Odstranit" - vymazání objektu z databáze

- "Otevřít" - otevře již existující objekt pro úpravu

- "Export" - generování sestavy s výpočty

- "Konec" - ukončení programu

Parametry projektu

Pro řešení analýzy požární situace z hlediska posouzení požárního úseku a analýzy konstrukčního prvku při požární situaci je nezbytné zadat základní údaje o objektu.

Projekt - definice objektu. Formulář se aktivuje pomocí voleb “Projekt” -> “Nový“ nebo “Otevřít“

Dialogové okno obsahuje základní údaje o objektu podle EC1-1-2:

FORM 1

- druh objektu

- hustotu požárního zatížení pro daný typ objektu

- návrh aktivních protipožárních opatření

2.2 Požární úsek

Provádí se analýza požárního úseku podle Eurokódu 1. Část 1-2. Zadávají se parametry nutné pro návrhový požár - výpočet hustoty požárního zatížení a geometrické parametry požárního úseku.

Požární úsek se aktualizuje:

- přidání nového - pomocí tlačítka "Úsek" ve stromu "Požární úsek/Profil"

- úprava stávajícího - pomocí tlačítka "Edit" na vybraném úseku

2.2.1 Parametry požárního úseku

Parametry požárního úseku se zadávají v souladu s ČSN EN 1991-1-2:2002. Zadané hodnoty umožňují výpočet průběhu návrhového požáru podle parametrické křivky.

Dialogové okno pro aktualizaci parametrů požárního úseku představuje formulář FORM 2.

FORM 2

Hustotu požárního zatížení lze upravit pomocí tlačítka za polem pro q_f,k zadáním hodnot výhřevnosti a hmotnosti hořlavých látek výběrem z tabulky E.3 v EC1-1-2 příloha E

Export parametrů požárního úseku

Parametry požárního úseku lze exportovat do sestavy pomocí tlačítka "Export".

Zpracování sestavy parametrů požárního úseku

- na vybraném úseku stlačit tlačítko "Export"

- zobrazí se okno s vypočtenými hodnotami

- v okně lze provádět úpravy a následně uložit

pomocí tlačítka "Uložit jako"

- formát RTF - lze otevřít např. pomocí aplikace Word

- formát HTML - vygeneruje soubor, který lze otevřít v aplikaci

Internet Explorer resp. uložit na webový server

- pomocí tlačítka "Tisk" se exportovaná (resp. upravená) sestava

vytiskne na tiskárnu.

FORM 3

Teplotní zatížení při požární situaci

Modul NXEC5 umožňuje řešení teplotního zatížení při požární situaci. Návrhový požár lze simulovat 2 způsoby:

- normová teplotní křivka (ISO 834)

- parametrická křivka podle ČSN EN 1991-1-2, příloha A

Návrhový požár

- pro řešení návrhového požáru je nutno zadat parametry

požárního úseku

- parametry požárního úseku se zobrazí po aktualizaci

v pravé části hlavní obrazovky modulu

- pomocí tlačítek "Data" se zadávají parametry konstrukcí

ohraničujících požární úsek a otvorů ve svislých konstrukcích

- tlačítko "Graf" zobrazí vybrané teplotní křivky požáru

FORM 4

3. Analýza konstrukčního prvku

Po analýze požárního úseku se definují parametry konstrukčního prvku z hlediska zatížení za běžné teploty a při požární situaci. Modul umožňuje řešení analýzy konstrukčního prvku pro následující zatěžovací případy:

- ohyb (nosníky)

- vzpěrný tlak (tlačené prvky, sloupy)

- tah (tažené prvky)

- smyk (nosníky)

3.1 Parametry konstrukčního prvku

Nový konstrukční prvek se zadává pomocí tlačítka na hlavní obrazovce modulu. Zobrazí se dialogové okno pro zadání základních parametrů prvku pro jeho další analýzu při pokojové teplotě a za požáru.

- zobrazí se dialogové okno FORM 5 pro aktualizaci návrhových parametrů prvku.

Údaje se zadávají v souladu s EC5-1-1 a EC5-1-2

FORM 5

Základními vstupními parametry je průřez analyzovaného prvku (b .. šířka průřezu, h .. výška průřezu v mm) a druh materiálu – dřeva, který se vybere pomocí tlkačítka

Údaje v tabulce jsou převzaty z ČSN 49 1531 –1

FORM 6

Podrobnější údaje o materiálu se zobrazí po stlačení „Data“ – zobrazí se tabulka s hodnotami charakteristických pevností vybraného dřeva

FORM 7

Třída trvání zatížení a třída vlhkosti dřeva určuje hodnotu k_mod - modifikační součinitel,

který zohledňuje účinek délky trvání zatížení a vlhkosti na parametry pevnosti. Jestliže se kombinace zatížení skládá ze zatížení patřících k různým třídám trvání zatížení, pak se volí zatížení s kratší dobou trvání. Např. při kombinaci zatížení stálého a krátkodobého se zvolí trvání zatížení krátkodobé.

Třídy vlhkosti dřeva

Třída 1 - je charakterizována vlhkostí materiálu odpovídající teplot 20°C a relativní vlhkosti okolního vzduchu přesahující 65 % pouze po několik týdnů v roce. Ve třídě vlhkosti 1 nepřesahuje průměrná

vlhkost dřeva 12%.

Třída 2 - je charakterizována vlhkostí materiálu odpovídající teplot 20°C a relativní vlhkosti okolního

vzduchu přesahující 85% pouze po několik týdnů v roce. Ve třídě vlhkosti 2 nepřesahuje průměrná

vlhkost dřeva 20%.

Třída 3 - je charakterizována klimatickými podmínkami vedoucí k vlhkosti vyšší než ve třídě vlhkosti 2.

Pouze výjimečně by měly být kryté konstrukce zařazeny do třídy vlhkosti 3.

Požární odolnost prvku lze zvýšit pláštěm požární ochrany.

Po volbě požární ochrany prvku a stlačení tlačítka se zobrazí tabulka pro výběr požárně ochranného materiálu.

Tabulku lze doplňovat o další materiály.

Součinitelé spolehlivosti

se zadávají v souladu národním aplikačním dokumentem (NAD) ČSN P ENV 1995-1-1: 1993 resp. ČSN P ENV 1995-1-2: 1994.

(Poznámka: .v dialogovém okně FORM 5 je nutné věnovat pozornost položce "Analýza prvku - vnitřní síly" kde se volí zatěžovací případ pro mechanickou analýzu konstrukčního prvku.)

Po zadání parametrů analyzovaného konstrukčního prvku se na hlavní obrazovce zobrazí základní údaje

3.1.2 Parametry konstrukčního prvku pro analýzu za běžné teploty a za požáru

Po zadání konstrukčního prvku stlačení tlačítka na hlavní obrazovce aplikace se zobrazí dialogové okno pro zadání vstupních údajů pro konkrétní zatěžovací případ.

3.1.3 Přehled formulářů pro jednotlivé zatěžovací případy

3.1.3.1 Ohyb

FORM 8

Ohybový moment M_d se zadává podle údajů dodaných statikem. Pro prostý nosník lze použít výpočet podle známých hodnot zatížení stálých a proměnných zatížení – tlačítko .

Pokud je zajištěna příčná a torzní stabilita nosníku, pak se pro posouzení normálového napětí za ohybu použije hodnota k_crit = 1,0. V případě, že nosník není zajištěn proti příčné a torzní nestabilitě, modul provede výpočet k_crit pro kritické napětí za ohybu s_crit .

h _fi,d_fi - je redukční součinitel pro požární situaci. Pro dřevěné konstrukce lze použít konzervativní hodnotu h_fi,d = 0,65. Po stlačení tlačítka lze provést výpočet h_fi,d podle tabulky v dialogovém okně

FORM 9

Hodnoty dílčích součinitelů zatížení ve FORM 9 jsou přednastaveny podle NAD - ČR

Stanovení hodnoty h_fi,d má zásadní vliv na stanovení požární odolnosti analyzovaného prvku.

Součinitel k_fi = 1,25 pro rostlé dřevo resp. 1,15 pro lepené lamelové dřevo a desky na bázi dřeva (ČSN P ENV 5-1-2 čl. 2.3)

3.1.3.2 Smyk

FORM 10

Data se zadávají analogicky jako v kap. 3.1.2. V případě působení smykového napětí je nutno posoudit nosník podle toho zda má zářezy či nikoli.

FORM 11

3.1.3.3 Vzpěrný tlak

FORM 12

Pro posouzení prvku na vzpěrný tlak se doplňuje hodnota l_ef – podle tabulky

Přímé prvky	jeden konec vetknutý a druhý volný	2,0·l
	oba konce připevněné kloubově	1,0·l
	jeden konec uložený kloubově a druhý vetknutý	(0,75 až 0,90)·l ⁺⁾
	oba konce vetknuté	(0,60 až 0,70) ·l ⁺⁾
	oba konce i střed prvku uložené kloubově	0,5·l

V tabulce je l = skutečná délka tlačeného prvku.

⁺⁾ rozdíly v hodnotách, oproti klasické teorii pružnosti, vyplývají z poddajnosti spojů prvků dřevěných konstrukcí

3.1.3.4 Tah

FORM 13

V případě prvků namáhaných tahem (v modulu NXEC5 - tah pouze kolmo k vláknům) je nutno při výpočtu návrhového napětí v tahu uvažovat oslabení průřezu spojovacími prostředky, otvory, výřezy apod.. Proto je dialogovém okně FORM 13 položka „Oslabení průřezu“. Tato plocha se pak odečte od průřezu prvku (bxh) a získá tak účinná plocha A_net , která se pak použije pro výpočet návrhového napětí v tahu s_t,0,d. Ostatní údaje ve FORM 13 mají stejný význam jako u předcházejících typů namáhání.

4. Posouzení požární odolnosti dřevěných prvků

Pro posouzení vlivu požáru na prvky ze dřeva se v modulu NXEC5 aplikuje metoda účinného průřezu.. Na základě zadaných parametrů pro dřevěný prvek modul vypočítá únosnost pro účinný průřez za předpokladu, že parametry pevnosti a tuhosti nejsou požárem ovlivněny. Místo toho je pokles parametrů pevnosti a tuhosti kompenzován užitím zvětšené hloubky zuhelnatění. Matematický model pro metodu účinného průřezu je popsán v ČSN P ENV 1995-1-2:1994.

Pro výpočet míry b₀ resp. b_par a hloubky zuhelnatění d_char lze v modulu použít normové ( křivka požáru podle ISO 834) resp. parametrické požární namáhání (příloha D, ČSN ČSN P ENV 1995-1-2:1994)

Po stlačení tlačítka se provede kontrolní posouzení vybraného dřevěného prvku pro vybrané požární namáhání.

Na konci vygenerované tabulky s výpočty se zobrazí zda prvek při požární situaci vyhoví či nevyhoví. Pokud prvek nesplňuje požadavky na požární odolnost, pak je třeba prvek navrhnout znovu – např. změnit parametry průřezu nebo aplikovat plášť požární ochrany (viz FORM 5 v kap. 3.l) a opět provést kontrolní výpočet.

4.1 Výstupní sestava

Pokud prvek vyhoví za pokojové teploty i při požární situaci lze provést export výstupní sestavy tlačítkem (ve stromu Požární úsek/Profil musí být označen požadovaný prvek. Sestava obsahuje podrobný výpis údajů o prvku, jeho charakteristických vlastnostech a výsledných hodnot.

POŽÁRNÍ ODOLNOST DŘEVĚNÉHO PRVKU

Řešení podle : ČSN P ENV 1995-1-1:1996. Eurokód 5. Část 1-1

ČSN P ENV 1995-1-2:1997. Eurokód 5. Část 1-2

Název objektu : Obchodní centrum

Požární úsek : Dřevěné konstrukce

Parametry konstrukčního prvku

Označení prvku : Nosnik - ohyb - torzní a příčná stabil. zajištěna

Průřez : 180/220 mm

Dřevo

Materiál: rostlé - jehličnaté

Hustota r_k = 370.00 kg.m^-3

Třída trvání zatížení: krátkodobé

Třída vlhkosti dřeva : 1

k_mod = 0.90

Délka prvku : 5 m

Návrhová požární odolnost : R 60

Součinitelé pro požární situaci

k_fi = 1.25

Redukční součinitel h_fi = 0.46

Dílčí součinitel pro materiálové vlastnosti

g_M = 1.45

Dílčí součinitel spolehlivosti pro požární situaci

g_M,fi = 1.00

Rozhodující zatěžovací případ : OHYB

Příčná a torzní stabilita nosníku je zajištěna.

Návrh na pokojovou teplotu

Ohybový moment M_d = 18.00 kN.m

Průřezový modul W = 1452000 mm³

Charakteristická pevnost v ohybu

f_m,k = 22.00 MPa

Návrhová pevnost v ohybu

f_m,d = k_mod(f_m,k/g_m) = 13,7 MPa

Posouzení normálového napětí za ohybu

s_m,d <= k_crit f_m,d

k_crit = 1

s_m,d = M_d/W = 12,4 MPa

k_crit f_m,d = 13,7 MPa .. nosník při pokojové teplotě vyhoví

Návrh na účinky požáru

Návrhový ohybový moment působící při požáru M_fi,d = h _fiM _d = 8,28 kN.m

Metoda účinného průřezu

k_mod,fi = 1

b₀ = 0,8 mm/min

d₀ = 7 mm

k₀ = 1

t = 60 min

Hloubka zuhelnatění

d_char = b₀t = 48 mm

Účinná hloubka zuhelnatění

d_ef = d_char + k₀d₀ = 55 mm

b_fi = b - 2 d_ef = 70 mm

h_fi = h - d_ef = 165 mm

Průřezový modul W_fi = 317625 mm³

Návrhová pevnost v ohybu

f_m,fi,d = k_mod,fik_fi(f_m,k/g_m,fi) = 27,5 MPa

Posouzení normálového napětí za ohybu

s_m,fi,d <= k_crit,fi f_m,fi,d

k_crit,fi = 1

s_m,fi,d = M_fi,d/W_fi = 26,1 MPa

k_crit,fi f_m,fi,d = 27,5 MPa .. nosník na ohyb pro R 60 vyhoví

5. Databáze

5.1 Tabulka výhřevnosti látek

Volba "Databáze"->"Výhřevnost materiálů" v hlavní nabídce modulu umožňuje aktualizovat hodnoty výhřevnosti hořlavých látek pro výpočet hustoty požárního zatížení. Základní databáze obsahuje výhřevnosti látek podle tabulky E..3, EC1-1-2 z přílohy E. Údaje se používají pro teplotní analýzu požárního úseku podle ČSN EN 1991-1-2.

5.2 Tabulka konstrukčních materiálu

Volba "Databáze"->"Konstrukční materiály" v hlavní nabídce modulu umožňuje aktualizovat hodnoty tepelně technických vlastností konstrukcí ohraničujících požární úsek (r - hustota, c- tepelná kapacita (měrné teplo), l - tepelná vodivost).

Údaje se používají pro teplotní analýzu požárního úseku podle ČSN EN 1991-1-2.

6. Nastavení NXEC5

Volba "Nástroje" - > "Možnosti" v hlavní nabídce umožňuje :

- nastavení cílových složek pro ukládání exportovaných souborů na záložce "Generování dokumentů - export"

- nastavení pozadí grafu v exportované sestavě na záložce "Graf"

Změna cílové složky pro ukládání exportovaných sestav:

- stlačit tlačítko "..." na konci pole "Cílová složka", vyhledat složku a stlačit OK

Změna pozadí grafu:

- “transparentní“ - v sestavě se nezobrazí barevné pozadí grafu

- “barva (podle obrazovky)“ - pozadí grafu bude v sestavě stejné jako na obrazovce

(barevné pozadí se hodní pro elektronické dokumenty pro tisk na tiskárnu je vhodné

transparentní pozadí)