Numeryczna predykcja odporności ogniowej elementów strunobetonowych
Journal Title: Safety & Fire Technology - Year 2018, Vol 51, Issue 3
Abstract
Cel: Głównym celem artykułu jest przedstawienie modelu obliczeniowego elementów strunobetonowych poddanych oddziaływaniu obciążeń mechanicznych oraz temperatury pożarowej. W pracy skupiono się na porównaniu wyników obliczeń przeprowadzonych z zastosowaniem różnych podejść do modelowania efektów reologicznych wywołanych oddziaływaniem wysokiej temperatury. Przeanalizowano dwie metody opisu pełzania betonu w niestacjonarnym polu termicznym oraz pełzania stali zbrojeniowej zwykłej i sprężającej: bezpośrednią oraz pośrednią. Zaproponowano prosty sposób wyodrębnienia odkształcenia pełzania ze związków konstytutywnych stali sprężającej rekomendowanych w Eurokodzie 2. Przeprowadzono symulacje obliczeniowe dwóch typów konstrukcji: strunobetonowych płyt stropowych ogrzewanych od spodu oraz strunobetonowych belek ogrzewanych z trzech stron. Metody: W analizie konstrukcji wykorzystano podejście obliczeniowe obejmujące jedno- lub dwuwymiarową analizę termiczną na poziomie przekroju poprzecznego oraz jednowymiarową analizę mechaniczną (element belkowy) na poziomie konstrukcji – model 2Dθ+1DM. Symulacje obliczeniowe uwzględniały zmiany sztywności konstrukcji w wyniku degradacji termicznej parametrów materiałowych oraz rozwoju odkształceń reologicznych z wykorzystaniem podejścia opartego na siecznych sztywnościach. Pola temperatury oraz pola sił mechanicznych obliczono metodą elementów skończonych. Wyniki: Uzyskane wyniki obliczeń porównano z dostępnymi w literaturze rezultatami badań eksperymentalnych. Zaobserwowano, że modele materiału opisujące pełzanie stali w sposób bezpośredni prowadzą do wyników bardziej zgodnych z eksperymentem niż modele typu pośredniego. Analiza wykresów maksymalne ugięcie przęsła – czas trwania pożaru pokazuje, że model stali typu pośredniego prowadzi do bardziej sztywnej odpowiedzi konstrukcji w porównaniu z modelami typu bezpośredniego. Wnioski: Przedstawiona analiza obliczeniowa oparta na siecznej sztywności dobrze odtwarza zachowanie się elementów strunobetonowych w sytuacji jednoczesnego obciążenia mechanicznego i obciążenia wysoką temperaturą. W zakresie deformacji modele pełzania stali zbrojeniowej i sprężającej typu bezpośredniego prowadzą do rezultatów bardziej zgodnych z eksperymentem niż modele opisujące to zjawisko w sposób pośredni. Model pełzania stali typu pośredniego prowadzi do niekonserwatywnego oszacowania odporności ogniowej, jednakże uzyskane przeszacowanie odporności ogniowej nie jest istotne z praktycznego punktu widzenia. Słowa kluczowe: niestacjonarne pełzanie betonu, pełzanie stali, odporność ogniowa, strunobeton Typ artykułu: oryginalny artykuł naukowy
Authors and Affiliations
Szymon Seręga
Keywords
Related Articles
- EP ID EP451053
- DOI 10.12845/bitp.51.3.2018.3
- Views 53
- Downloads 0
Нормативное регулирование дислокации пожарных подразделений в Украине
Цель: Теоретическое описание нормативного регулирования дислокации пожарно-спасательных подразделений в населенных пунктах Украины. Введение: В статье приведены результаты научных разработок группы ученых Украинского нау...
Subjective Assessment of the Potential Loss of Load-Bearing Capacity in Buildings Exposed to a Fire
Aim: This article presents results from surveys on the subjective assessment of the potential loss of load-bearing capacity in building structures, which are exposed to a fire. The purpose of the study is to refine the m...
Przedsiębiorczość akademicka na przykładzie Uniwersytetu Harvarda. Transfer doświadczeń dla kreowania bezpieczeństwa
Cel: Celem artykułu jest analiza modelu transferu technologii, jaki funkcjonuje na Uniwersytecie Harwardzkim, oraz wskazanie wybranych czynników warunkujących adaptację niektórych z jego rozwiązań w polskich uczelniach k...
Analiza ryzyka dla transportu drogowego towarów niebezpiecznych stwarzających zagrożenie wybuchem
Cel: W artykule opisano metodykę analizy ryzyka grupowego dla transportu drogowego towarów niebezpiecznych stwarzających zagrożenie wybuchem. Projekt i metody: Do określenia poziomu ryzyka związanego z transportem drog...
Mechanism of Fire-extinguishing Aerosol’s Action
Aim: The aim of this article is to discuss the physicochemical reactions which occur during a fire and to present the mechanism of action of fire inhibitors used in fire-extinguishing aerosols. The article also present...