Дослідження межі вогнестійкості сталевої балки за умови втрати цілісності вогнезахисного покриття

Abstract

У даній статті для вирішення основних завдань було визначено температурний режим прогрівання сталевої балки при якому був врахований факт втрати цілісності вогнезахисного покриття внаслідок теплового впливу пожежі. При розрахунку температурного режиму встановлено момент часу впливу стандартного температурного режиму пожежі та значення температури нагрівання сталевої балки з мінераловатним облицюванням, при якому останнє втрачає свою цілісність. Побудовано графік температурного режиму нагрівання сталевої балки із мінераловатним вогнезахисним облицюванням (за умов впливу стандартного температурного режиму пожежі) без врахування та з врахуванням втрати цілісності вогнезахисним мінераловатним облицюванням. Починаючи з 45 с температура сталевої балки помітно підвищується і практично за 5 хв наближається до температурної кривої стандартного температурного режиму пожежі, що вказує на невиконання вогнезахисної функції облицюванням через втрату цілісності. За отриманим температурним режимом прогрівання значення межі вогнестійкості сталевої балки за умови втрати цілісності вогнезахисного покриття має залежність від напружено-деформованих станів у сталевій балці. Враховуючи геометричні параметри перерізу досліджуваного двотавра, за кінцево-елементною схемою сталева балка була розбита на оболонкові чотири вузлові елементи типу SHELL з п’ятьма точками інтегрування по товщині у формулюванні Беличко-Цая. Після проведення розрахунку були отримані відповідні результати, наведені у вигляді графіків зміни максимального прогину балки та швидкості нарощування максимального прогину у залежності від часу впливу стандартного температурного режиму пожежі. Визначені критичні значення величин настання межі вогнестійкості за графіком максимального прогину та за графіком швидкості нарощення прогину. Різниця показників вказує, що настання часу граничного стану втрати несучої здатності на 70 хв менше за умови неврахування втрати вогнезахисної здатності мінераловатним вогнезахистом унаслідок втрати цілісності.