РОЗРАХУНКОВЕ ОЦІНЮВАННЯ ВОГНЕСТІЙКОСТІ ВОГНЕЗАХИЩЕНИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ ЗАСОБАМИ ПК «ЛІРА-САПР»
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.12.2023.53-64Ключові 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.
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.
