Výzkumníci z Univerzitního centra energeticky efektivních budov ČVUT vyvinuli nový variabilní zatěžovací rám pro
středněrozměrovou požární pec MiniFUR. Díky němu lze při požárních zkouškách kombinovat působení vysokých
teplot s mechanickým zatížením zkoušených prvků. Laboratoř tak nově dokáže věrněji simulovat reálné chování
konstrukcí a jejich prvků při požáru.
Dosavadní zkoušky ve středněrozměrové peci MiniFUR bylo možné provádět pouze na nezatížených vzorcích. Tyto
testy sloužily především k indikativnímu ověřování celistvosti (mezní stav E) a izolačních vlastností konstrukcí
(mezní stav I), nikoli však jejich nosnosti a stability při požáru (mezní stav R). „Mechanické zatížení je pro
výslednou požární odolnost zcela zásadní, protože ji může významně negativně ovlivňovat – například urychlovat
ztrátu únosnosti, podporovat vznik nadměrných deformací a trhlin nebo vést k předčasnému porušení spojů. Naším
cílem bylo přiblížit indikativní požární zkoušky reálným podmínkám, kdy jsou konstrukce během požáru současně
vystaveny vysokým teplotám i mechanickému namáhání,“ říká Martin Hataj z týmu Konstrukčního inženýrství
UCEEB ČVUT.
Nově vyvinuté zařízení tvoří modulární zatěžovací rám, který lze přizpůsobit různým typům zkoušek. Umožňuje
zatěžování stěnových panelů a sloupů v tlaku až do cca 200 kN, stejně jako zkoušky prutových prvků (například
nosníků, táhel či spojů) v tahu až do 100 kN. Díky tomu lze v peci MiniFUR testovat jak stěnové dílce a konstrukční
prvky, tak i jejich detaily, například spoje konstrukcí.
Na vývoji zařízení spolupracovaly týmy Konstrukčního inženýrství, Elektronických systémů a diagnostiky a Požární
bezpečnosti. Návrh ocelového rámu vznikl na UCEEB stejně jako hydraulický systém, který vyvozuje zatížení a umožňuje
kontinuální monitoring a záznam tlaku v hydraulickém systému.
Pro průmyslové zákazníky i výzkumné partnery představuje nové zařízení možnost ověřovat nosnost konstrukcí
při požáru, optimalizovat jejich návrh před certifikačními zkouškami v akreditovaných laboratořích a testovat kritické
konstrukční detaily. Zařízení bylo úspěšně seřízeno pomocí kalibračních siloměrů a ověřeno validačními
zkouškami v tlaku i tahu, přičemž již našlo komerční uplatnění.
Jednou z prvních aplikací bylo například ověření různých typů ochrany ocelových spojovacích prostředků ve spojích
dřevěných nosníků ve spolupráci se společností Michna&Perháč s.r.o. „Proběhly požární tahové zkoušky dřevěných
spojů, při nichž jsme sledovali, jak konstrukční detaily ovlivňují chování spojů při kombinaci vysoké teploty
a mechanického zatížení. Testovali jsme různé varianty provedení kolíků a drážek a jejich vliv na rychlost ztráty
únosnosti a porušení spoje při požáru. Právě možnost takto detailně a realisticky ověřovat chování spojů je
klíčová pro návrh bezpečných a odolných dřevostaveb,“ uvedl Ondřej Perháč z vedení společnosti Michna&Perháč
s.r.o.
