DOI: https://doi.org/10.32347/2522-4182.6.2020.47-54

Моделювання процесу горіння деревини методом кінцевих елементів

Bohdan Demchyna, Andrii Pelekh, Roman Kozak, Mykhailo Surmai

Анотація


Поняття лабораторних або натурних досліджень все частіше замінюється комп’ютерними симуляціями. Уже буденним для кожного інженера є моделювання статичної та динамічної роботи конструкції методом скінченних елементів. Інше питання постає при моделюванні аварійних впливів, таких як пожежа. Якщо для матеріалів, які мають здатність тривалий час зберігати свої геометричні характеристики, рішення реалізоване, то для такого матеріалу як деревина, для якої під час пожежі характерне вигорання та змінна перерізу, реалізація симуляції такої розрахункової ситуації за допомогою методу скінченних елементів є досить складним завданням. 

У даній статті представлено результати моделювання та розрахунку завантаженої дерев’яної колони методом скінченних елементів, а також  теоретичні розрахунки колони при односторонньому локальному пошкодженні перерізу внаслідок пожежі. Метою роботи є порівняти результати розрахунків теоретичним методом згідно із ДСТУ-Н-П Б В.2.6-157:2010 з результатами, отриманими методом скінченних елементів. Розрахунок конструкції методом скінченних елементів реалізовані у програмному комплексі «Ліра». Розрахунок виконано у плоскій постановці. Отримано результати розрахунку та сформовано висновки про доцільність використання методу скінчених елементів для розрахунку задач, для яких властиво зменшення перерізу  конструкції в часі.


Ключові слова


деревина; високі температури; розрахункова модель; метод скінченних елементів.

Повний текст:

PDF

Посилання


Brandon D. et al. Engineering methods for structural fire design of wood buildings-structural integrity during a full natural fire BRANDFORSK 2018:2 PROJECT TECHNICAL PANEL. 2018. 40 p.

Heyman J. The Fire at Notre-Dame: Roof // Curr. Trends Civ. Struct. Eng. Iris Publishers LLC, 2019. Vol. 2, № 5.

Brown C. York Minster after the fire // Structural Survey. 1989. Vol. 7, № 3. P. 328–333.

Maraveas C., Swailes T., Wang Y. A detailed methodology for the finite element analysis of asymmetric slim floor beams in fire // Steel Constr. Wiley-Blackwell, 2012. Vol. 5, № 3. P. 191–198.

Guo Q., Jeffers A.E. Finite-element reliability analysis of structures subjected to fire // J. Struct. Eng. (United States). American Society of Civil Engineers (ASCE), 2015. Vol. 141, № 4.

Shnal T. Vohnestiikist ta vohnezakhyst derevianykh konstruktsii: Navch. Posibnyk. Lviv: Vydavnytstvo Natsionalnoho universytetu “Lvivska politekhnika, 2006.

Roitman M. Protyvopozharnoe normyrovanye v stroytelstve. 2nded. Moskva: Stroiyzdat, 1985. 590 p.

DBN V.2.6-161:2017 Dereviani konstruktsii. Osnovni polozhennia. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy, 2017. P. 115.

DSTU-N-P B V.2.6-157:2010 Konstruktsii budynkiv i sporud. Proektuvannia derevianykh konstruktsii. Chastyna 1-2. Zahalni polozhennia. Rozrakhunok konstruktsii na vohnestiikist (EN 1995-1-2:2004, MOD). Kyiv: Minrehionbud Ukrainy, 2011. P. 65.




Copyright (c) 2020 Будівельні конструкції. Теорія і практика

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.

© Будівельні конструкції. Теорія і практика ISSN 2522-4182(Print)