Визначення закономірностей прогрівання залізобетонної колони при вогневому впливі стандартного температурного режиму пожежі
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2026.352324Ключові слова:
пожежа, залізобетон, колона, вогневий вплив, температура, датчики, вимірювання, експеримент, горінняАнотація
Об'єктом дослідження є процес нагрівання фрагменту залізобетонної колони в умовах стандартного температурного режиму пожежі. Проблема полягає у недостатності даних щодо температур у характерних точках перерізу залізобетонних колон під час їх нагрівання за стандартною температурною кривою, що ускладнює уточнення розрахункових моделей теплопереносу та оцінювання вогнестійкості конструкцій.
У роботі визначено особливості прогрівання фрагмента залізобетонної колони за результатами експериментальних випробувань у малогабаритній вогневій печі без прикладення механічного навантаження. Зафіксовано температури у шести характерних точках перерізу досліджуваного зразка, зокрема на рівні арматури, у центрі перерізу, у контрольній точці напівдіагоналі та в точках, наближених до поверхні бетону. Встановлено, що максимальні температури у поверхневих точках досягали 528 °C, а у зоні арматури – 506 °C, тоді як у центральній частині перерізу вони становили 468 – 487 °C.
Отримані результати показали відсутність локальних перегрівів у площинах розміщення термопар, формування закономірного температурного градієнта в бетонному перерізі під час стандартного пожежного впливу. Особливістю отриманих результатів є експериментальне визначення температур у декількох характерних точках перерізу колони, що дозволяє більш точно оцінити реальні температури в арматурі та бетоні під час пожежі.
Пояснення отриманих результатів пов’язане з радіаційно-конвективним теплообміном між поверхнею бетону та полум’ям, а також із відносно низькою теплопровідністю і тепловою інерційністю бетонного матеріалу. Статистична обробка результатів показала, що відносне відхилення температурних значень не перевищує 6,7 %, а значення критеріїв Кохрена Фішера, та Стьюдента є меншими за критичні.
Отримані експериментальні дані можуть бути використані для подальшого визначення межі вогнестійкості залізобетонних колон та уточнення розрахункових моделей теплопереносу
Спонсор дослідження
- Дослідження проводилося без фінансової підтримки.
Посилання
- Nuianzin, O. (2022). Study of fire thermal effect on a reinforced concrete beam according to the results of experimental tests. Nadzvychaini sytuatsiyi: poperedzhennia ta likvidatsiya, 6 (1), 75–84. Available at: https://repositsc.nuczu.edu.ua/bitstream/123456789/21044/1/Nuianzin%2025.pdf
- Yanishevskyi, V., Perehin, A. (2024). Algorithm for application of improved experimental and calculation method for assessing fire resistance limits of load-bearing reinforced concrete walls. Emergency Situations: Prevention and Liquidation, 8 (2). https://doi.org/10.31731/2524.2636.2024.8.2.167.180
- Bai, L. L., Song, T. (2012). Failure Analysis of Reinforced Concrete Columns after High Temperature. Applied Mechanics and Materials, 157-158, 1578–1581. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.157-158.1578
- Dmytrenko, Y., Donets, T., Odnolitok, K., Fesenko, O. (2021). Fire resistance assessment of RC columns with advanced calculation methods. Building Constructions. Theory and Practice, 8, 82–96. https://doi.org/10.32347/2522-4182.8.2021.82-96
- Yang, D., Liu, F., Huang, S.-S., Yang, H. (2020). ISO 834 standard fire test and mechanism analysis of square tubed-reinforced-concrete columns. Journal of Constructional Steel Research, 175, 106316. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2020.106316
- Krishna, D. A., Priyadarsini, R. S., Narayanan, S. (2019). Effect of Elevated Temperatures on the Mechanical Properties of Concrete. Procedia Structural Integrity, 14, 384–394. https://doi.org/10.1016/j.prostr.2019.05.047
- Al-Jadiri, M. S. F., Said, A. M. I. (2023). Reinforced Concrete Columns Insulated by Different Gypsum Layers Exposed to 900°C One Side Fire Flame. Engineering, Technology & Applied Science Research, 13 (5), 11586–11592. https://doi.org/10.48084/etasr.6083
- Cao, V. V., Ngo, S. T. (2024). Residual axial strength of reinforced concrete columns after exposure to standard and non-standard fires. Advances in Structural Engineering, 27 (5), 709–721. https://doi.org/10.1177/13694332241232048
- Prakash, R. S., Parthasarathi, N. (2025). Experimental and numerical study on FRP-rehabilitated RC beam-column joints at high temperature with artificial neural network. Scientific Reports, 15 (1). https://doi.org/10.1038/s41598-025-16055-9
- Perehin, A., Nuianzin, O., Borysova, A., Nuianzin, V. (2022). Results of Experimental Investigations of Reinforced Concrete Wall Elements According to the Standard Temperature Mode of Fire. Materials Science Forum, 1066, 206–215. https://doi.org/10.4028/p-18th69
- Perehin, A., Nuianzin, O., Shnal, T., Shchipets, S., Myroshnyk, O. (2023). Improvement of means for assessing fire resistance of fragments of reinforced concrete structures. Reliability and durability of railway transport engineering structure and buildings. https://doi.org/10.1063/5.0120061
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Vadym Yanishevskyi, Alina Perehin, Serhii Gonchar, Oleksandr Nuianzin, Oleh Zemlianskyi, Oleksandr Olefirenko
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.
