RWS alagúttűzgörbe

Az RWS tűzgörbét Hollandia közlekedési minisztériuma dolgozta ki. Alapja egy 50 m3 üzemanyagot szállító, 300 MW tűzteljesítményű tartálykocsi égése. Az RWS alkalmazhatóságát a norvégiai Runehamar alagútban végzett vizsgálatok is alátámasztották [7]. A tűzgörbe karakterisztikus pontjait az 5. táblázat foglalja össze.
Az RWS-görbét a 4. ábra szemlélteti.

Öntöttvas és szénacél alagútfalazatok felmelegedésének vizsgálata

Az acélszerkezetek tűzhatásra történő méretezését az MSZ EN 1993-1-2:2013 [9] tárgyalja részletesen. Ez a szabvány szolgáltatja a hőtechnikai paraméterek felvételének lehetőségét a tűzhatás során, amely a sűrűség kivételével minden esetben hőmérséklettől függő érték lesz, valamint bemutatja a szerkezet felmelegedésének számítását is. A szabvány külön módszert ír elő a védelem nélküli és a védelemmel ellátott szerkezetek vizsgálatához. Mivel az alagútfalazatok döntően védelem nélküli kialakításúak, így a hőtechnikai paraméterek ismertetését követően az ezekre jellemző számítási eljárást ismertetjük. Mivel az öntöttvas szerkezetekre az előírás nem tér ki, illetve az adatok is nehezen fellelhetők, így a hőtechnikai paramétereit a szénacéléval megegyezőnek tekintjük és ezáltal nem teszünk különbséget a két anyag felmelegedésének számítása között.

A szénacél hőtechnikai paramétereinek változása tűzhatás alatt

A tűz hatására a szerkezeti anyagoknak nemcsak a szilárdsági paraméterei, hanem a hőtechnikai jellemzői is megváltoznak. Az alfejezet kidolgozása során sorra vesszük az egyes tényezőket és bemutatjuk azok jellemző értékeit és megváltozásukat az elszenvedett hőterhelés függvényében.

Hővezetési tényező

A hővezetési tényező megmutatja, hogy az anyag felületén belépő hő mekkora sebességgel képes áthaladni az anyagon. A szénacél anyagú szerkezetek esetén értéke a hővezetési tényező értéke a hőmérséklet függvényében az 5. képlet szerint határozható meg [9].

Ha 20 °C ≤ θa < 800 °C:


Ha 800 °C ≤ θa ≤ 1200 °C:

ahol:
λª: a szénacél hővezetési tényezője [W/mK],
θª: a szénacél hőmérséklete [°C].

A szénacél hővezetési tényezőjének alakulását a hőmérséklet függvényében az 5. ábra szemlélteti.

Fajhő

A fajhő megmutatja azt az energiamennyiséget, amely az anyag hőmérsékletének 1 K-nel való megnövekedéséhez szükséges. A szénacél anyagú szerkezetek esetén értéke a 6. képlet szerint határozható meg [9].

Ha 20 °C ≤ θa < 600 °C:

Ha 600 °C ≤ θa < 735 °C:


Ha 735 °C ≤ θa < 900 °C:



Ha 900 °C ≤ θa ≤ 1200 °C:

ahol:
ca: a szénacél fajhője [J/kgK],
θa: a szénacél hőmérséklete [°C].

A szénacélra jellemző függvénykapcsolatot a fajhő és a hőmérséklet között a 6. ábra szemlélteti.