Temperatura critică a oțelului (SR EN 1993-1-2)

Ce este temperatura critică

Rezistența și rigiditatea oțelului scad odată cu temperatura. Un element încărcat în situația de incendiu cedează când oțelul atinge temperatura la care rezistența rămasă egalează efortul aplicat. Aceasta este temperatura critică θ_a,cr.

Cu cât elementul este mai puțin solicitat în situația de incendiu, cu atât temperatura critică este mai mare și elementul rezistă mai mult timp la foc.

Formula din SR EN 1993-1-2

Clauza 4.2.4 dă temperatura critică în funcție de gradul de utilizare μ₀:

θ_a,cr = 39,19 · ln [ 1 / (0,9674 · μ₀^3,833) − 1 ] + 482 [°C] SR EN 1993-1-2, ec. (4.22); valabilă pentru μ₀ ≥ 0,013

Gradul de utilizare μ₀

μ₀ este raportul dintre efortul de calcul în situația de incendiu și rezistența de calcul a elementului la momentul t = 0 (la temperatură normală, dar cu coeficientul parțial pentru foc γ_M,fi):

μ₀ = E_fi,d / R_fi,d,0

De exemplu, pentru un element întins: R_fi,d,0 = A · f_y / γ_M,fi, deci μ₀ = N_fi,Ed · γ_M,fi / (A · f_y). În România, Anexa Națională recomandă γ_M,fi = 1,0.

Valori orientative

Valori calculate cu formula de mai sus:

μ₀	θ_a,cr [°C]
0,2	725
0,3	664
0,4	620
0,5	585
0,6	554
0,7	526
0,8	496

Când se aplică

Formula se utilizează pentru determinarea temperaturii critice a elementelor la care efectele instabilității nu sunt relevante, precum barele întinse, elementele comprimate fără risc de flambaj prin încovoiere și grinzile împiedicate să cedeze prin flambaj lateral-torsional.
La stâlpi și la grinzile care pot flamba, temperatura critică rezultă din verificarea la stabilitate în situația de incendiu. Vezi verificarea la foc a stâlpilor metalici.
Pentru secțiunile de clasa 4, dacă nu se face un calcul detaliat, standardul recomandă θ_a,cr = 350 °C.

FireSolver calculează temperatura critică pentru fiecare solicitare Întindere, compresiune (flambaj prin încovoiere), încovoiere și/sau forfecare (inclusiv flambaj lateral prin încovoiere - răsucire) și compresiune cu încovoiere, conform SR EN 1993-1-2, §4.2.3.1-4.2.3.5, inclusiv acolo unde formula de mai sus nu se aplică. Calculează acum

Din temperatura critică la timpul de rezistență

Temperatura critică spune cât se poate încălzi oțelul. Cât de repede ajunge acolo depinde de curba de incendiu, de factorul de secțiune A_m/V și de eventuala protecție. Momentul în care temperatura oțelului atinge θ_a,cr este timpul de rezistență, comparat apoi cu clasa cerută (de exemplu R 60). Detalii în factorul de secțiune și protecția la foc și în clasele de rezistență la foc.

Material informativ, care rezumă prevederile SR EN 1993-1-2. Nu înlocuiește textul standardului, Anexa Națională sau verificarea de către un inginer calificat.