A cikk szerzője:

Dr. habil Dr. Majorosné Lublóy Éva Eszter egyetemi docens
BME

Dr. Major Zoltán egyetemi adjunktus
Széchenyi István Egyetem, Győr

Alagútfalazatok termikus vizsgálata (5. rész) – A tűzhatás teljesítményalapú jellemzése

Cikkünk első négy részében [1–4] sorra vettük azokat az elméleti és gyakorlati ismereteket, amelyek birtokában az alagútfalazatok felmelegedésének számítása, valamint az alagútfalazat tartószerkezeti tervezése elvégezhető. Ezeket az ismereteket kiegészítve cikkünk ötödik részében olyan speciális kérdéssel foglalkozunk, ami részben túlmutat a tervezési meggondolásokon, de nem megkerülhető a tűzeseti diagnosztika és rekonstrukció szempontjából, ahol a tűzhatás pontos számszerűsítése alapvető fontosságú.

Célszerű módon elsőként a felmelegedési és a lehűlési szakasz alatti területet kell meghatározni, és majd ezek ismeretében lehet az állandósult szakasz alatt a számítást elvégezni. Az állandósult szakasz alatti részterületet a teljes terület és a két, korábban meghatározott részterület különbségeként lehet számítani.
A felmelegedési szakasz másodfokú parabolával jellemezhető, ahogy azt a 12. képlet is szemlélteti. Ebben az esetben a parabola alatti terület nem lesz más, mint a bennfoglaló téglalap területének egyharmad része. Ezt fejezi ki a 15. képlet.

ahol:
A1: a felmelegedési szakasz alatti ábraterület [J],
Qmax: a tűz maximális hőkibocsátása [W],
t1: a felmelegedési szakasz vége [s].
A lehűlési szakaszban tudjuk, hogy a tűzteher 30%-a fog elégni, ahogy azt a 16. képlet is szemlélteti. Illetve tudjuk azt is, hogy a háromszög alakú ábraterület megegyezik a bennfoglaló téglalap területének ½ részével, amely összefüggést a 17. képlet írja le. A két függvény bal oldala A3 értékű, így a két függvényt egyenlővé téve a 18. képletet kapjuk. Ezt rendezve a 19. képlet alapján meghatározható a Δt2-érték, azaz a lehűlési szakasz hossza (a t2 és t3 időpontok között értelmezve).

ahol:
A3: a lehűlési szakasz alatti ábraterület [J],
Afi: a lokális tűz alapterülete [m2],
qf,d: a fajlagos tűzteher tervezési értéke [MJ/m2],
Qmax: a tűz maximális hőkibocsátása [W],
Δt2: a lehűlési szakasz hossza [s].
Megjegyzés: A fellelhető szakirodalomban a lehűlési szakasz gyakran parabolikus, ha ennek feltételezésével él a tervező, akkor ugyanúgy tudja a számítást elvégezni, mint ahogy azt a felmelegedési szakasz esetén bemutattuk.
A teljes tűzteher megegyezik a grafikon alatti ábraterület értékével, amely három részterület összegeként írható fel a 20. képlet segítségével. Az állandósult szakasz alatti A2 részterület a 21. képlet alapján határozható meg. Mivel tudjuk, hogy négyszög alakú az ábraterület, így értéke a 22. képlet alapján is számításba vehető. A két egyenletet egyenlősége miatt átírhatjuk a 23. képlet szerinti formába. Ezt rendezve a 24. képlet alapján meghatározható a Δt1-érték, vagyis az állandósult szakasz hossza (a t1 és t2 időpontok között értelmezve).

ahol:
A1: a felmelegedési szakasz alatti ábraterület [J],
A2: az állandósult szakasz alatti ábraterület [J],
A3: a lehűlési szakasz alatti ábraterület [J],
Afi: a lokális tűz alapterülete [m2],
qf,d: a fajlagos tűzteher tervezési értéke [MJ/m2],
Qmax: a tűz maximális hőkibocsátása [W],
Δt1: az állandósult szakasz hossza [s].
A Δt1- és Δt2-érték ismeretében a grafikon t2 és t3 időpillanata számíthatóvá válik a 25. és 26. képletek alapján.

ahol:
t1: a felmelegedési szakasz vége [s],
t2: az állandósult szakasz vége [s],
t3: a lehűlési szakasz vége [s],
Δt1: az állandósult szakasz hossza [s],
Δt2: a lehűlési szakasz hossza [s].
Abban az esetben, ha a tűzhatást szellőzés határozza meg, a Qmax-értéket csökkenteni kell. Csökkentett értékére a szabvány [5] a 27. képlet szerinti egyszerűsítést is megengedi.

ahol:
Qmax,lim: a maximális hőkibocsátás csökkentett értéke [W],
Av: falakon lévő nyílások összfelülete [m2],
heq: az összes, falon elhelyezkedő ablak magasságának súlyozott átlaga [m],
Hu: a fa névleges fűtőértéke 17,5 MJ/kg értékkel figyelembe véve,
m: az égési tényező 0,8 értékkel figyelembe véve.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző123456789Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] Dr. Majorosné dr. L. É. E., Dr. Major Z. Alagútfalazatok termikus vizsgálata (1. rész) – Elméleti alapok. Sínek Világa 2023;3:14–23.
  • [2] Dr. Majorosné dr. L. É. E., Dr. Major Z. Alagútfalazatok termikus vizsgálata (2. rész) – Gyakorlati ismeretek. Sínek Világa 2023;5:2–8.
  • [3] Dr. Majorosné dr. L. É. E., Dr. Major Z. Alagútfalazatok termikus vizsgálata (3. rész) – Passzív tűzvédelem. Sínek Világa 2023;6:2–8.
  • [4] Dr. Majorosné dr. L. É. E., Dr. Major Z. Alagútfalazatok termikus vizsgálata (4. rész) – Tartószerkezeti elemzés. Sínek Világa 2023;1:11–23.
  • [5] MSZ EN 1991-1-2:2005 Eurocode 1: A tartószerkezeteket érő hatások, 1-2. rész: Általános hatások. A tűznek kitett szerkezeteket érő hatások. Budapest: MSZT; 2005.
  • [6] Építmények tűzvédelmi követelményei. Budapest: KJK-KERSZÖV Jogi és Üzleti Kiadó Kft.; 2003. ISBN 963 224 709 4
  • [7] „Worked examples of EN1991-1-2 Fire part of Eurocode 1” című előadás diasora, „Structural Fire Design of Buildings according to the Eurocodes” workshop, Brüsszel, 2012. november 27–28. https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/doc/2012_11_WS_fire/presentations/03b-VASSART-EC-FireDesign-WS.pdf, letöltve: 2021.12.14.
  • [8] Staffansson L (2010). Selecting design fires. Department of Fire Safety Engineering and Systems Safety, Lund University, https://lucris.lub.lu.se/ws/files/5957828/1736728.pdf, letöltve: 2022.11.05.
  • [9] Persson M (2002). Quantitative Risk Analysis Procedure for the Fire Evacuation of a Road Tunnel – An Illustrative Example. Department of Fire Safety Engineering, Lund University, https://lup.lub.lu.se/luur/download?func=downloadFile&recordOId=1688790&fileOId=1765306, letöltve: 2024.04.06.
  • [10] Bergqvist A, Frantzich H, Hasselrot K, Ingason H. Räddningsinsatser vid tunnelbränder- Probleminventering och miljöbeskrivning vid brand i spårtunnel, Sweden, 2001.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2024 / 3. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©