Виявлення закономірностей поведінки залізобетонної ребристої плити при пожежі на основі визначення її напружено-деформованого стану
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.289930Ключові слова:
залізобетонні ребристі плити, вогнестійкість, ітераційний метод Ньютона – Рафсона, метод скінчених елементівАнотація
Об’єктом досліджень є вогнестійкість залізобетонних ребристих плит. Предметом досліджень є вплив рівня механічного навантаження на вогнестійкість досліджуваної залізобетонної ребристої плити при впливі пожежі. Зараз проведення оцінювання вогнестійкості таких конструкцій за допомогою табличного методу суттєво обмежено за певними геометричними параметрами цих плит. Зонний метод застосувати також не передбачається можливим, оскільки залізобетонні ребристі плити складаються з компонентів, які отримують тепловий вплив за різними сценаріями та геометричними параметрами, що не враховано у Єврокоді 2.
Експериментальні обчислення, що проведені в роботі із використанням уточненого методу за допомогою методу скінчених елементів, дозволяють розв’язати актуальну науково-технічну проблему, пов’язану із визначенням залежності вогнестійкості цих конструкцій від рівня прикладеного навантаження.
Розрахунок поширення температури по залізобетонній ребристій плити під час впливу стандартного температурного режиму пожежі проводився із застосуванням конвекційного та променистого теплообміну, що рекомендовано Єврокодом 2. При вирішенні механічної задачі застосовувався ітераційний неявний метод Ньютона – Рафсона. Оцінювання вогнестійкості залізобетонних ребристих плит проводилось за настанням ознак граничного стану вогнестійкості за втратою несучої здатності. За результатами встановлено, що при 100 % рівні навантаження досліджуваної конструкції критичний прогин понад 268 мм та швидкість наростання деформації – понад 18 мм/хв зафіксовані одночасно на 43,9 хв.
За підсумками досліджень встановлена закономірність межі вогнестійкості залізобетонних ребристих плит від рівня прикладеного механічного навантаження. Це дасть можливість проектувати та будувати будівлі та споруди використовуючи вказані будівельні конструкції із гарантованими класами вогнестійкості, що підвищує рівень безпеки для людей на об’єктах
Посилання
- Vasilchenko, A., Danilin, O., Lutsenko, T., Ruban, A. (2021). Features of evaluation of fire resistance of reinforced concrete ribbed slab under combined effect "explosion-fire". Materials Science Forum, 492–499. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1038.492
- Yao, Y., Zhang, H., Fei Zhu, Y., Liu, Y. (2023). Progressive collapse resistance of reinforced concrete beam-column connection under fire conditions. Structures, 47, 1265–1283. doi: https://doi.org/10.1016/j.istruc.2022.11.147
- Pozdieiev, S., Nuianzin, O., Sidnei, S., Shchipets, S. (2017). Computational study of bearing walls fire resistance tests efficiency using different combustion furnaces configurations. MATEC Web of Conferences, 116, 02027. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201711602027
- Nekora, O., Slovynsky, V., Pozdieiev, S. (2017). The research of bearing capacity of reinforced concrete beam with use combined experimental-computational method. MATEC Web of Conferences, 116, 02024. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201711602024
- Concrete Reinforcing Steel Institute - CRSI (2015). Fire Resistance of Reinforced Concrete Buildings. CRSI Technical Note ETN-B-1-16. Schaumburg, Illinois, 6.
- Shnal, T., Pozdieiev, S., Nuianzin, O., Sidnei, S. (2020). Improvement of the Assessment Method for Fire Resistance of Steel Structures in the Temperature Regime of Fire under Realistic Conditions. Materials Science Forum, 1006, 107–116. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1006.107
- Vassart, O., Zhao, B., Cajot, L. G., Robert, F., Meyer, U., Frangi, A. (2014). Eurocodes: Background & Applications Structural Fire Design. European Union, 256. doi: https://doi.org/10.2788/85432
- Nekora, V., Sidnei, S., Shnal, T., Nekora, O., Dankevych, I., Pozdieiev, S. (2021). Determination of features of composite steel and concrete slab behavior under fire condition. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (114)), 59–67. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.246805
- BS EN 1992-1-1:2004+A1:2014. Eurocode 2: Design of concrete structures General rules and rules for buildings. Available at: https://www.en-standard.eu/bs-en-1992-1-1-2004-a1-2014-eurocode-2-design-of-concrete-structures-general-rules-and-rules-for-buildings/
- Mosley, B., Bungey, J., Hulse, R. (2012). Reinforced concrete design to Eurocode 2. Palgrave Macmillan. Available at: https://www.academia.edu/43123370/Reinforced_concrete_design_to_Eurocode_2
- Zafarullah, N., Ameir, E., Nakayama, A., Muhammad Bilal, H. S. (2022). Determination of structural reliability of a reinforced concrete slab under fire Load. E3S Web of Conferences, 347, 01009. doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202234701009
- Lim, L., Buchanan, A., Moss, P., Franssen, J.-M. (2004). Numerical modelling of two-way reinforced concrete slabs in fire. Engineering Structures, 26 (8), 1081–1091. doi: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2004.03.009
- Fire safety of construction. General requirements. DBN V.1.1-7-2016. Kyiv: Ministerstvo rehionalnoho rozvytku ta budivnytstva, 35. Available at: https://zakon.isu.net.ua/sites/default/files/normdocs/28a25142ab16479b848fd157e102a044.pdf
- BS EN 1363-1:2020. Fire resistance tests - General requirements.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Stanislav Sidnei, Andriy Berezovskyi, Serhii Kasiarum, Olha Lytvynenko, Ihor Chastokolenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
