АНАЛІЗ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ВОГНЕЗАХИЩЕНОЇ СТАЛЕВОЇ БАЛКИ ПЕРЕКРИТТЯ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.12.2023.126-138Ключові слова:
Напружено-деформований стан;, метод скінченних елементів;, нелінійна теплопровідність;, вогнестійкість;, ПК ЛІРАСАПР;Анотація
Стаття представляє удосконалену методику чисельного моделювання роботи
сталевих елементів конструкцій на прикладі балки перекриття, з урахуванням впливу вогнезахисного матеріалу. В статті описана покрокова методика розрахунку на вогнестійкість в ПК ЛІРА-САПР, в якій детально показано принципи розрахунку на вогнестійкість.
В цій методиці враховується нелінійна залежність зміни основних тепло-технічних характеристик матеріалів, таких як коефіцієнт теплопровідності, коефіцієнт теплоємності та конвективний теплообмін, від температури.
Було проведено аналіз впливу роботи вогнезахисних матеріалів при високих
температурах на міцнісні та деформаційні характеристики елементів конструкцій.
Стаття також описує розподілення температурних полів по елементах дослідного перерізу та досліджує зміну температури та міцнісних характеристик сталевого двотавру перекриття в залежності від часу. Зпропоновано кілька варіантів вогнезахисту за допомогою
матеріалів від українського виробника.
Чисельно перевірена ефективність вище зазначених матеріалів.
Результати розрахунків різних варіантів вогнезахисту порівнюються, що дозволяє вибрати найоптимальніший варіант. Також порівнюються та описуються результати розрахунків з урахуванням та без урахування
нелінійності матеріалів. Крім того, в статті досліджується роль плити перекриття як вогнезахисного матеріалу. Це дозволяє визначити вплив плити перекриття на вогнестійкість конструкції та забезпечити додатковий рівень безпеки.
Стаття буде корисною для інженерівпроектувальників, які працюють зі сталевими конструкціями, а також для дослідників, які цікавляться впливом вогнезахисних матеріалів на вогнестійкість. Вона надає цінні наукові і
практичні відомості, які можуть бути використані для підвищення безпеки та
надійності сталевих конструкцій у вогнестійких умовах.
Посилання
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.
https://doi.org/10.32347/2410-547.2022.108.189-202
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.
https://journal.ldubgd.edu.ua/index.php/PB/article/view/630
Barabash M. Thermal stress state of reinforced concrete floor slab. /Barabash M., Romashkina M., Bashynska O. //Strength of materials and theory of structures. 2019. Issue. 103. pp.43-56.
https://doi.org/10.32347/2410-2547.2019.103.43-56
Колякова В.М.; Божинський, М. О. Порівняльний аналіз теплотехнічних розрахунків з даними отриманими при натурному випробуванні. //Містобудування та територіальне плануван-ня, Київ: КНУБА.-2016, Вип 61: 288-296 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.
Дауров М. Забезпечення живучості сталевих каркасів висотних будівель при дії пожежі. /Дауров М., Білик А. //Містобудування та територіальне планування. 2018. Вип. 66. с. 134-140.
https://doi.org/10.32347/2410-2547.2019.102.62-68
Daurov M. Investigation of changes in steel frames stress state in fire and influence on its vitality. /Daurov М., Bilyk A. // Strength of materials and theory of structures. 2019. Issue. 108. pp.325-336.
https://doi.org/10.32347/2410-547.2022.108.325-336
Фесенко О., Колякова В., Дмитренко Є., Момотюк Д. Розрахунок на вогнестійкість дерев’яних згинальних конструкцій за методикою Єврокоду 5. /Фесенко О., Колякова В., Дмитренко Є., Момотюк Д. //Будівельні конструкції. Теорія і практика. 2022. Вип. 10. с. 94-107.
https://doi.org/10.32347/2522-4182.10.2022.94-107
PD 6688-1-2:2007. Справочный документ к британскому национальному приложению к BS EN 1991-1-2 (с изменениями, внесенными в июне 2007 г.). //Британский институт стандартов. 2007. Лондон – 22с.
Розрахунок сталевих конструкцій на вогнестійкість відповідно до Єврокоду 3. Практичний посібник до ДСТУ-Н EN 1993-1-2:2010 /Український Центр Сталевого Будівництва. – Київ, 2016. 81 с.
Городецкий А. Компьютерные модели конструкций /Городецкий А., Евзеров Д. //М.: Изд-во АСВ, 2009. –360 с.
Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. Монография. (Перевод с английского.) /Зенкевич О. //М.: Мир, 1975. — 543 с.
Клованич С. Метод конечных элементов в нелинейных задачах инженерной механики /Клованич С. //Запорожье: Издательство журнала «Світ геотехніки», 2009, – 400 с.
ДСТУ-Н Б EN 1993-1-2:2010. Єврокод 3. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість (EN 1993-1-2:2005, IDT). //К.: Мінрегіонбуд України, 2012. – 98 с.
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, IDT). //К.: Мінрегіонбуд України, 2012. – 129 с.
Башинська О. Розв’язання задачі теплопровідності. /Башинська О. //Довідковий центр (База Знань). Компанія ЛІРА-САПР. 2019 –10 с.
ДСТУ-Н Б EN 1991-1-2:2012. Єврокод 1. Дії на конструкції. Частина 1-2. Загальні дії. Дії на конструкції під час пожежі (EN 1991-1-2:2002, IDT). //К.: Мінрегіонбуд України, 2011. – 74 с.
