Моделювання нестаціонарного прогріву вогнезахищених залізобетонних колон

Abstract

Проведено аналіз результатів досліджень вогнестійкості залізобетонних конструкцій і встановлено, що сучасні підходи до оцінювання вогнестійкості не завжди дають змогу отримати оптимальні рішення для теплотехнічного розрахунку вогнезахищеної залізобетонної колони. Створення основ для ефективного оцінювання вогнестійкості вогнезахищених залізобетонних будівельних конструкцій з науково обґрунтованими параметрами вогнезахисних покриттів є актуальною проблемою, розв’язання якої призведе до підвищення точності теплотехнічного розрахунку вогнезахищених залізобетонних колон з необхідною для інженерних розрахунків досконалістю. З огляду на це розроблено комп’ютерну модель для моделювання нестаціонарного прогріву вогнезахищеної залізобетонної колони, що дає змогу оцінювати вогнестійкість як незахищених, так і вогнезахищених залізобетонних колон, враховувати властивості матеріалів колон та вогнезахисного покриття. Алгоритм оцінювання містить виконання експериментальних та розрахункових процедур під час визначення вогнестійкості вогнезахищених залізобетонних колон. За допомогою розробленої моделі проведено моделювання нестаціонарного прогріву вогнезахищеної залізобетонної колони за стандартного температурного режиму пожежі. Особливість моделювання нестаціонарного прогріву вогнезахищеної залізобетонної колони полягає у задаванні теплофізичних характеристик вогнезахисного покриття під час розв’язання задачі нестаціонарної теплопровідності. Під час визначення ефективності розробленої моделі було проведено порівняння результатів чисельного моделювання прогріву залізобетонної колони з результатами експериментального дослідження вогнестійкості залізобетонної колони. Також було запропоновано моделювання вогнезахисту залізобетонної колони для підвищення меж вогнестійкості до необхідних значень межі вогнестійкості. Підтвердженням адекватності розробленої моделі є задовільна збіжність експериментальних та розрахункових температур. Особливістю розробленої комп’ютерної моделі є можливість моделювання нестаціонарного прогріву вогнезахищених залізобетонних колон з урахуванням їх початкових та граничних умов, геометрії, характеристик матеріалів, класу бетону, класу арматури, теплофізичних характеристик вогнезахисних покриттів, умов випробувань та умов обігріву.