ОЦІНЮВАННЯ ВОГНЕСТІЙКОСТІ ВОГНЕЗАХИЩЕНИХ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ

Abstract

Мета. Розробка моделей теплового стану вогнезахищеної сталевої колони для оцінювання вогнестійкості вогнезахищених сталевих конструкцій за допомогою розробленого розрахунково-експериментального методу. Методи. Метод кінцевих різниць, метод полігонних вогневих випробувань, математичне та комп’ютерне моделювання процесів нестаціонарного теплообміну, визначення теплофізичних характеристик вогнезахисних покриттів на основі розв’язання прямих і обернених задач теплопровідності. Результати. Розроблено геометричну, фізичну, комп’ютерну моделі, за допомогою яких здійснено оцінювання вогнестійкості вогнезахищених сталевих конструкцій розрахунково-експериментальним методом. Проведено перевірку адекватності розробленого методу оцінювання вогнестійкості вогнезахищених сталевих конструкцій при оцінюванні вогнестійкості вогнезахищеної двотаврової сталевої колони. Проведено аналіз випробувань на вогнестійкість вогнезахищених сталевих колон, що піддавалися впливу пожежі за стандартним температурним режимом пожежі без прикладеного до них навантаження. Побудовано комп’ютерну модель системи «сталева колона – реактивне вогнезахисне покриття» для чисельного моделювання нестаціонарного прогріву такої системи. Проведено оцінювання вогнестійкості вогнезахищених сталевих колон двотаврового перерізу без прикладеного до них навантаження за допомогою розрахунково-експериментального методу. Проведено верифікацію результатів експериментальних досліджень з результатами чисельного моделювання. Встановлено збіжність результатів експериментальних даних щодо тривалості вогневого впливу за стандартним температурним режимом пожежі до досягнення критичної температури сталі з результатами чисельного моделювання. Підтверджена працездатність запропонованого розрахунково-експериментального методу оцінювання вогнестійкості вогнезахищених сталевих конструкцій. Наукова новизна. Вперше розроблені моделі теплового стану вогнезахищеної сталевої колони, за допомогою яких проведено оцінювання вогнестійкості і підтверджена адекватність розроблених моделей реальним процесам, що відбуваються при нагріванні вогнезахищених сталевих колон без прикладення навантаження в умовах вогневого впливу за стандартного температурного режиму пожежі. Практична значимість. Полягає у реалізації та впровадженні результатів роботи на об’єктах різного призначення при оцінюванні вогнестійкості вогнезахищених сталевих конструкцій шляхом оцінювання ефективності вогнезахисних покриттів сталевих будівельних конструкцій.