ОЦІНЮВАННЯ ВОГНЕСТІЙКОСТІ ВОГНЕЗАХИЩЕНИХ СТАЛЕВИХ БАЛОК

Abstract

Мета. Розробка комп’ютерної моделі для дослідження вогнестійкості сталевих конструкцій, захищених вогнезахисними покриттями, на прикладі вогнезахищеної сталевої балки, яка створена в програмному комплексі ЛІРА-САПР (Україна). Методи. Метод кінцевих елементів, застосування розрахункових методів чисельного моделювання програмного комплексу ЛІРА-САПР, математичне моделювання теплових процесів нестаціонарної теплопровідності. Результати. Розроблено комп’ютерну модель в програмному комплексі ЛІРА-САПР, за допомогою якої проведено теплотехнічний розрахунок балки. Модель дозволяє оцінювати вогнестійкість як незахищених, так і вогнезахищених сталевих балок, враховувати властивості матеріалу балки та матеріалу вогнезахисного покриття. Особливістю моделювання нестаціонарного прогріву вогнезахищеної сталевої балки полягає у задаванні теплофізичних характеристик вогнезахисного покриття при розв’язанні задачі нестаціонарної теплопровідності. Результати розрахункового визначення вогнестійкості вогнезахищеної сталевої балки порівнювали з експериментальними даними. В результаті встановлено задовільну збіжність результатів розрахункового та експериментального дослідження вогнестійкості (похибка не більше 12%). Проаналізовані результати експериментального визначення вогнестійкості ненавантажених балок в умовах вогневого впливу стандартного температурного режиму пожежі. Проведено оцінку точності розробленої комп’ютерної моделі з результатами експерименту. Наукова новизна. Розроблено скінченно-елементну модель вогнезахищеної сталевої балки в програмному комплексі ЛІРА-САПР, що дозволяє з достатньою для інженерних розрахунків точністю проводити розрахунок меж вогнестійкості балок, захищених вогнезахисними покриттями з науково обґрунтованими параметрами.. Практична значимість. Полягає у створенні основ щодо розрахункової оцінки вогнестійкості будівельних конструкцій, захищених вогнезахисними покриттями, шляхом створення комп’ютерних моделей, здатних проводити розрахунки вогнестійкості. За рахунок цього має відбутися значне здешевлення робіт з оцінювання вогнестійкості і, як наслідок, підвищення ефективності заходів з підвищення вогнестійкості будівельних конструкцій.