РОЗРАХУНКОВЕ ОЦІНЮВАННЯ ВОГНЕСТІЙКОСТІ ВОГНЕЗАХИЩЕНИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ ЗАСОБАМИ ПК «ЛІРА-САПР»

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32347/2522-4182.12.2023.53-64

Ключові слова:

Скінченно-елементні моделі;, чисельне моделювання;, ПК ЛІРА-САПР;, розподіл температур;, нелінійна теплопровідність;, повзучість бетону;, вогнестійкість;, вогнезахист.

Анотація

Запропоновано методику чисельного дослідження напружено деформованого стану вогнезахищенної залізобетонної конструкції з урахуванням нестаціонарних полів температур в бетоні та арматурі для стандартного температурного режиму пожежі за допомогою системи «Теплопровідність» ПК «ЛІРА-САПР».
Описано скінчено-елементні моделі для оцінки ефективності вогнезахисту будівельних конструкцій, а також для визначення дійсної межі вогнестійкості залізобетонних будівельних
конструкцій.
Методика ілюструється на прикладі розрахунку на вогнестійкість вогнезахищенної многопустотної залізобетонної плити. В статті пропонуються скінченно-елементні моделі вогнезахищенних будівельних конструкцій із застосуванням вогнезахисних покриттів різних типів.
Визначається розподіл температур у вузлах розрахункових моделей та проводиться оцінювання їх вогнестійкості. Виконується коригування фізико-механічних характеристик матеріалів на
основі отриманих температурних полів та перевірка несної здатності конструкції на дію силових та температурних навантажень.
Отримано розподіл температур у скінченоелементній моделі вогнезахищеного залізобетонного перекриття на 120 та на 240 хвилинах випробування за стандартним температурним
режимом пожежі.
Результати чисельного моделювання нестаціонарного прогріву вогнезахищеного залізобетонного перекриття в програмі «ЛІРА-САПР» було порівняно з експериментальними випробуван-нями у вогневій печі. Отримано задовільну збіжність експериментальних та розрахункових значень.

Застосування запропонованої методики забезпечує можливість провести досить точну оцінку вогнестійкості залізобетонних констру-кцій та прогнозувати їх напружено-деформований стан під час пожежі.

 

Біографії авторів

Марія БАРАБАШ, Національний авіаційний університет

професор кафедри комп'ютерних технологій
будівництва та реконструкції аеропортів,
д.т.н, професор.

Директор ТОВ «ЛІРА САПР»

Андрій КОВАЛЬОВ, Національного університету цивільного захисту України

старший науковий співробітник,
к.т.н, докторант,

Марина РОМАШКІНА, ТОВ «ЛІРА САПР»

провідний інженер
ТОВ «ЛІРА-САПР»,
к.т.н

Посилання

Демчина Б. Г. До питання розрахунку вогнетривкості залізобетонних конструкцій. / Демчина Б. Г., Коляков М. Й. //Збірник тез першої всеукраїнської науковотехнічної конференції “Науковопрактичні прорблеми сучасного залізобетону. Київ.: 1996. С. 99 – 101.

Клованич С.Ф. Модель деформирования железобетона и расчет конструкций при сложном напряженном состоянии и нагреве: дис. д-ра техн. наук. 05.23.01. Москва, 1990. 404 с.

Милованов А.Ф. Работа железобетонных конструкций при высоких температурах. М.,Стройиздат, 1972. 160 с.

Ройтман М.Я. Противопожарное нормирование в строительстве. М. :Стройиздат, 1985. 590 с.

Фомин С. Л. Методика расчета огнестойкости монолитных зданий с безригельными каркасами. Міжвідомчий наук.-техн. зб. наук.

праць (будівництво). / Фомин С. Л. // Державне підприємство «Державний науководослідний інститут будівельних конструкцій» Міністерства регіонального розвитку та будівництва України. Вип.74: в 2-х кн.: Книга 1. К.: ДП НДІБК, 2011. С. 228 –239.

Яковлев А. И. Расчет огнестойкости строительных конструкций. .:Стройиздат, 1988.143 с.

Bazant Z. P. Concrete creep at variable humidity: constitutive law and mechanism / Z. P. Bazant, J. C. Chern // Materiaux et constructions. – Vol. 18, № 103 – 1985. – P. 1 – 20.

Bazant Z. P. Mathematical model for creep and thermal shrinkage of concrete at high temperature / Z. P. Bazant // Nuclear engineering and Design. -– 1982. – P. 183 – 191.

Bazant Z. P. Mathematical Modeling of Creep and Shrinkage of Concrete / Z. P. Bazant // John Wiley & Sons Ltd. Chapter 2. – Material Models for Structural Analysis. – 1988. – P. 98 – 215.

Bazant Z. P. Temperature effect on Concrete Creep Modeled by Microprestress-Solidification Theory / Zdenek Bazant, Gianluca Cusatis, Luigi Cedolin // Journal of engineering mechanics. –2004. – P. 691 – 699.

Gernaya T. A multiaxial constitutive model for concrete in the fire situation / Thomas Gernaya, Alain Millardb and Jean-Marc Franssenc // Theoretical formulation. International Journal of Solids and Structures.V 50, I. 22–23, 2013, р.

-3673.

Kodur, V.K.R. An approach for evaluating residual capacity of reinforced concrete beams exposed to fire Engineering Structures. / Kodur, V.K.R., Agrawal, A // J. of Engineering Structures, V. 110, 2016. p. 293 – 306

Rasoolinejad, M. Correction to: Statistical filtering of useful concrete creep data from imperfect laboratory tests / Rasoolinejad, M., RahimiAghdam, S., &Bazant, Z.P. // Materials and Structures. Materiaux et Constructions . 2018. №. 51 (6).

Hubler M. Statistical justification of model B4 for drying and autogenous shrinkage of concrete and comparisons to other models / Hubler M.,

Wendner R., Bažant Z. // Mater Structures. 2015. №. 48(4). Pp. 797–814.

Wendner R. Optimization method, choice of form and uncertainty quantification of model B4 using laboratory and multi-decade bridge databases / Wendner R., Hubler M., Bažant Z. // Mater Structures. 2015. №. 48(4). Pp. 771–796.

Wendner R. Statistical justification of model B4 for multi-decade concrete creep using laboratory and bridge databases and comparisons to other models / Wendner R., Hubler M., Bažant Z //.MaterStructures. 2015. №. 48(4) . Pp. 815–833.

Круковский П. Моделирование теплового состояния и огнестойкости многопустотного железобетонного перекрытия. (2018). /Круковский П., Ковалев А., Черненко К., Метель М., Абрамов А. // Пожежна безпека. 2012.

Зб. №21. сс. 85-94.

Фомин С. Л. Расчет огнестойкости железобетонных плит перекрытия по уточненным и упрощенным методам / С. Л. Фомин, И. А. Плахотникова, А. А. Парафенко // Збірник наукових праць Українського державного університету залізничного транспорту. - 2016. - Вип. 161. - С. 145-157.

ДСТУ-Н Б EN 1992-1-2:2012 Єврокод 2. Проектування залізобетонних конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість (EN 1992-1-2:2004, ІDТ). [Чинний від 2013-07-01]. Вид. офіц. Київ

Barabash M.S. Thermal stress state of reinforced concrete floor slab / M.S. Barabash, M.A. Romashkina, O.U. Bashynska // Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific-andtechnical collected articles – Kyiv: KNUBA,2019. – Issue 103 . – P. 43-56.

Отрош Ю. А. Вогнестійкість вогнезахищених залізобетонних конструкцій для підвищення рівня пожежної безпеки об’єктів/ Отрош Ю. А., Ковальов А. І., Пурденко Р. Р., Рашкевич Н. В., Майборода Р. І. // Проблеми надзвичайних ситуацій. – 2022. – Вип. 36. – С.102-122.

Bilyk S. Determination of changes inthermal stress state of steel beams in LIRA-SAPR software. /Bilyk S., Bashynska O., Bashynskyi O. //Strength of materials and theory of structures.2022. Issue. 108. pp.189-202.

Колякова В.М.; Божинський, М. О. Порівняльний аналіз теплотехнічних розрахунків з даними отриманими при натурному випробуванні. //Містобудування та територіальне планування, Київ: КНУБА.- 2016, Вип 61: 288-

с.

Колякова В.М.; Божинський, М. О. Дослідження напружено-деформованого стану залізобетонних колон при дії температурних впливів за допомогою ПК ЛИРА 9.6. //Комунальне господарство міст, 2009, 109: 27-32.

##submission.additionalFiles##

Опубліковано

2022-06-27

Як цитувати

БАРАБАШ, М., КОВАЛЬОВ, А. ., & РОМАШКІНА, М. . (2022). РОЗРАХУНКОВЕ ОЦІНЮВАННЯ ВОГНЕСТІЙКОСТІ ВОГНЕЗАХИЩЕНИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ ЗАСОБАМИ ПК «ЛІРА-САПР». Будівельні конструкції. Теорія і практика, (12), 53–64. https://doi.org/10.32347/2522-4182.12.2023.53-64