Анализ методов оценки огнестойкости стальных строительных конструкций с учетом влияния теплообмена с примыкающими смежными конструкциями

Аннотация

Цель. Провести анализ методов оценки несущей способности стальных конструкций с учетом теплообмена с примыкающими смежными строительными элементами.

Методы. Моделирование в системе конечно-элементного анализа, теоретический анализ.

Результаты. В системе конечно-элементного анализа ANSYS решена теплотехническая задача огнестойкости стальных огнезащищенных конструкций с учетом примыкания бетонного покрытия. Проведен анализ методов оценки несущей способности стальных конструкций с учетом теплообмена с примыкающими смежными строительными элементами. Определены преимущества и недостатки рассмотренных методов: методы могут учитывать примыкание смежных строительных конструкций как идеальную теплоизоляцию со стороны примыкания; путем применения повышающих коэффициентов огнестойкости в случаях, когда температура стального сечения или его элементарных площадок превышает 400 ℃. Некоторые из рассмотренных методов учитывают теплообмен с примыкающими смежными элементами путем введения коэффициентов для примыкающих элементов из бетона или композитных плит. При этом стальные конструкции могут примыкать также к элементам из других материалов. Принимаемая температура для определения коэффициента снижения предела текучести согласно проанализированным источникам приводит к получению отличающихся значений несущей способности, что свидетельствует о необходимости проведения экспериментальных исследований для уточнения оптимальных значений принимаемой температуры.

Область применения исследований. Полученные результаты могут быть использованы для решения задач огнестойкости стальных конструкций с огнезащитой наружной поверхности с учетом теплообмена со смежными строительными конструкциями и элементами при проектировании и строительстве зданий и сооружений.