Определение пределов огнестойкости современных строительных конструкций из железобетона с применением компьютерного моделирования в ANSYS
DOI:
https://doi.org/10.33408/2519-237X.2022.6-1.42Ключевые слова:
предел огнестойкости, железобетонные конструкции, стандартный температурный режим, температурные поля, моделирование, метод конечных элементовАннотация
Цель. Разработать методику определения пределов огнестойкости современных строительных конструкций из железобетона, основанную на компьютерном моделировании их прогрева при пожаре, а также моделировании с учетом изменяющихся свойств бетона и арматуры.
Методы. Для решения поставленных задач применены теоретические и экспериментальные методы исследования. Методом конечных элементов выполнена оценка огнестойкости по потере несущей способности. Теоретический метод основан на решении теплофизической и статической задач. Для оценки огнестойкости современных строительных конструкций из железобетона необходимо знать схемы их разрушения при нестационарном нагреве, а также температурные распределения по сечению конструкции. Для получения этих данных проведены как лабораторные, так и натурные испытания.
Результаты. Разработана методика определения пределов огнестойкости по потере несущей способности (R) современных строительных конструкций из железобетона. Методика реализована в программно-вычислительном комплексе ANSYS. Численное конечно-элементное моделирование позволило определить предел огнестойкости по потере несущей способности и разработать методы повышения огнестойкости. Результаты численного моделирования сопоставлены с экспериментальными данными.
Область применения исследований. Полученные результаты могут применяться при разработке норм проектирования и конструирования железобетонных конструкций, а разработанная методика может быть использована для решения задач по оценке огнестойкости строительных конструкций и элементов при проектировании и строительстве зданий и сооружений, в том числе в рамках действующих норм.
Библиографические ссылки
Palevoda I.I. Ognestoykost' izgibaemykh zhelezobetonnykh konstruktsiy iz vysokoprochnogo betona [Fire resistance of bent reinforced concrete structures made of high-strength concrete]. Chrezvychaynye situatsii: preduprezhdenie i likvidatsiya, 2004. No. 5. Pp. 65–78. (rus)
Palevoda I.I., Zainudzinava N.V., Chaychits N.I. Rezul'taty ispytaniya na ognestoykost' zhelezobetonnykh predvaritel'no napryazhennykh plit bez stsepleniya armatury s betonom [The results of the fire test concrete slabs with unbonded reinforcement of the fire resistance]. Vestnik Komandno-inzhenernogo instituta MChS Respubliki Belarus', 2016. No. 1 (23). Pp. 37–44.
Palevoda I.I., Nekhan' D.S. Rezul'taty naturnykh ognevykh ispytaniy tsentrifugirovannykh zhelezobetonnykh kolonn kol'tsevogo secheniya [Results of full-scale fire test of spun reinforced concrete columns of annular section]. Journal of Civil Protection, 2020. Vol. 4, No. 2. Pp. 142–159. (rus). DOI: https://www.doi.org/10.33408/2519-237X.2020.4-2.142.
Nekhan' D.S. Inzhenernaya metodika rascheta predelov ognestoykosti szhato-izgibaemykh tsentrifugirovannykh zhelezobetonnykh konstruktsiy [Engineering method of the fire resistance calculation of compressed - bended spun reinforced concrete structures] Chrezvychaynye situatsii: preduprezhdenie i likvidatsiya. 2021. – No. 1 (49). Pp. 43–55. (rus)
Palevoda I.I., Nekhan' D.S. Resheniye teplotekhnicheskoy zadachi ognestoykosti tsentrifugirovannykh zhelezobetonnykh kolonn [A solution to the thermal problem of the resistance of spun reinforced concrete columns]. Fire and Explosion Safety, 2021. Vol. 30. No. 2. Pp. 49–70. (rus). DOI: https://www.doi.org/10.22227/PVB.2021.30.02.49-70.
Kasperov G.I., Palevoda I.I. Raschetno-eksperimental'naya metodika otsenki ognestoykosti stroitel'nykh konstruktsiy iz vysokoprochnogo betona [Calculation and experimental method for assessing the fire resistance of building structures made of high-strength concrete]. Chrezvychaynye situatsii: preduprezhdenie i likvidatsiya. 2003. No. 4 (14). Pp. 4–32. (rus)
Kasperov G.I., Palevoda I.I. Otsenka vozmozhnosti khrupkogo razrusheniya vysokoprochnogo betona pri pozhare [Assessment of the possibility of brittle fracture of high-strength concrete in the fire]. Vestnik Brestskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2004. No. 1 (25). Pp. 132–134. (rus)
Palevoda I.I., Zainudzinava N.V. Modelirovanie povedeniya zhelezobetonnykh predvaritel'no napryazhennykh plit bez stsepleniya armatury s betonom v programmnom komplekse ANSYS [Modelling of the behavior of concrete slabs with unbonded reinforcement in the ANSYS program complex]. Journal of Civil Protection. 2017. Vol.1. No. 4. Pp. 385–391. (rus). DOI: https://www.doi.org/10.33408/2519-237X.2017.1-4.385.
Palevoda I.I., Nekhan' D.S. Reshenie staticheskoy zadachi ognestoykosti tsentrifugirovannykh zhelezobetonnykh kolonn [The static analysis problem of fire resistance of spun reinforced concrete columns]. Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya F. Stroitel'stvo. Prikladnye nauki. 2021. No. 8. Pp. 94–106. (rus)
Kudryashov V.A, Zhamoydik S.M., Kurachenko I.Y., Nguen T.K. Rezul'taty naturnykh ognevykh ispytaniy zhelezobetonnogo monolitnogo perekrytiya v sostave eksperimental'nogo fragmenta karkasnogo zdaniya [Results of full-scale fire tests of the monolithic reinforced concrete slab as part of a fragment of a frame building]. Journal of Civil Protection. 2021. Vol. 5, No. 1. Pp. 49–66. (rus). DOI: https://www.doi.org/10.33408/2519-237X.2021.5-1.49.
Опубликован
Как цитировать
Лицензия
Все права защищены (c) 2022 Полевода И.И.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
