ЗАЛЕЖНІСТЬ ВПЛИВУ ПАРАМЕТРИЧНОЇ ПОЖЕЖІ НА РОЗПОДІЛ ТЕМПЕРАТУРИ ПО СТАЛЕВІЙ БАЛЦІ
ЗАЛЕЖНІСТЬ ВПЛИВУ ПАРАМЕТРИЧНОЇ ПОЖЕЖІ НА РОЗПОДІЛ ТЕМПЕРАТУРИ ПО СТАЛЕВІЙ БАЛЦІ
DOI:
https://doi.org/10.33269/nvcz.2025.2(20).40-46Ключові слова:
теплотехнічна задача, параметрична пожежа, сталева балка, метод скінченних елементів, вогнестійкістьАнотація
У статті досліджено вплив параметричної пожежі на розподіл температури у сталевій балці, що є важливим аспектом під час проведення оцінювання вогнестійкості таких конструкцій. Виконано чисельне моделювання теплових процесів у програмному комплексі ANSYS WB (Transient Thermal),за допомогою методу скінченних елементів, що дозволило визначити температурний розподіл в досліджуваній балці за різними сценаріями пожежного впливу. Аналіз поведінки конструкції під час впливів стандартного температурного режиму пожежі та параметричної пожежі показав суттєві відмінності у температурному розподілі в балці. Встановлено, що максимальна температура за умови стандартного режиму пожежі досягає 943,09°C, що на 18,3% перевищує відповідний показник для параметричної пожежі (770°C). Це свідчить про те, що під час стандартного температурного режиму пожежі конструкція зазнає більш інтенсивного нагріву, що може спричинити швидшу втрату несучої здатності балки. На основі отриманих результатів запропоновано поліноміальну залежність зміни температури в сталевій балці в умовах впливу параметричної пожежі, яка має високий рівень відповідності (R² = 0,9978) розрахунковим даним. Отримані залежності можуть бути використані для вдосконалення методів оцінювання вогнестійкості сталевих конструкцій та розрахунку їхнього теплового стану під час параметричної пожежі. Результати цього дослідження є актуальними для розробки сучасних нормативних документів та вдосконалення підходів до проєктування сталевих конструкцій з урахуванням параметричних пожеж.
Посилання
Добростан, О., Новак, С., & Дрідж, В. Вплив параметрів системи вогнезахисту на вогнестійкість сталевих конструкцій. Науковий вісник: Цивільний захист та пожежна безпека. №1(11) (2021). С. 64–74.
Новак С., Новак М. Валідація методів розрахунку мінімальної товщини вогнезахисних матеріалів для сталевих конструкцій. Науковий вісник: Цивільний захист та пожежна безпека. № 2(10) (2020): С. 83–90.
Новак С., Добростан О., Пустовий М. Вплив температурного режиму пожежі на необхідну мінімальну товщину вогнезахисних покриттів для сталевих конструкцій. Науковий вісник: Цивільний захист та пожежна безпека. № 2(14) (2022). С. 5–20.
Sadkovyi, V., Andronov, V., Semkiv, O., Kovalov, A., Rybka, E., Otrosh, Y., ... & Otrosh, Y. (2021). Fire resistance of reinforced concrete and steel structures. Kharkiv: РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR, 180.
Guzii, S., Otrosh, Y., Guzii, O., Kovalov, A., & Sotiriadis, K. (2021). Determination of the fire-retardant efficiency of magnesite thermal insulating materials to protect metal structures from fire. Materials Science Forum, 1038, 524-530.
Нуянзін О. М. Дослідження нагрівання вогнезахищених сталевих двотаврових стержнів при випробуваннях за стандартним температурним режимом пожежі. Надзвичайні ситуації: попередження та ліквідація. Черкаси, 2021. № 5 (2). С. 67–74.
Alina Perehin, Oleksandr Nuianzin, Taras Shnal, Stanislav Shchipets, Oleh Myroshnyk; Improvement of means for assessing fire resistance of fragments of reinforced concrete structures. AIP Conf. Proc. 31 May 2023; 2684 (1): 030032. https://doi.org/10.1063/5.0120061
Nuianzin O. Pozdieiev S., Sidnei S., Kostenko T., Borysova A., Samchenko T. Increasing the Efficiency and Environmental Friendliness of Fire Resistance Assessment Tools for Load-Bearing Reinforced Concrete Building Structures. Ecological Engineering & Environmental Technology. 2023. №4. Р.138–146.
Заїка Н. П. Закономірності розподілу температури сталевої балки з вогнезахистом з гіпсокартону від часу впливу пожежі. Збірник наукових праць:«Проблеми надзвичайних ситуацій». Харків: НУЦЗУ. 2024. Том 40 № 2. С. 17–29.
Hvozd, V., Tishchenko, E., Berezovskyi, A., & Sidnei, S. (2021). Research of fire resistance of elements of steel frames of industrial buildings. Materials Science Forum, 1038, 506–513. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1038.506
ДСТУ-Н Б В.2.6-211:2016. Настанова з проектування сталевих конструкцій на вогнестійкість: наказ Міністерства регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України від 14.06.2016 р. № 155.
Шналь Т. М. Розвиток наукових основ розрахункової оцінки вогнестійкості будівельних конструкцій за умов впливу параметричних температурних режимів пожеж: дис. ... докт. техн. наук: 21.06.02 «Пожежна безпека»/ Національний університет «Львівська політехніка». Львів, 2019. 294 арк.
ДСТУ-Н Б EN 1993-1-2:2010 Єврокод 3. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість (EN 1993-1-2:2005, IDT). [Чинний від 2014-01-01.]– Міністерство регіонального розвитку та будівництва, 2013. – 98 с – (Національний стандарт України).
Гвоздь В., Некора О., Сідней С., Неділько І., Федченко С., Тищенко Є. Дослідження вогнестійкості елементів сталевих каркасів промислових будівель з урахуванням рівня механічного навантаження. Збірник наукових праць:«Надзвичайні ситуації: попередження та ліквідація». Черкаси: ЧІПБ ім. Героїв Чорнобиля НУЦЗУ. 2021. Том 5 № 1. С. 40–49.
Zhongcheng Ma, Pentti Mäkeläinen, Parametric temperature–time curves of medium compartment fires for structural design, Fire Safety Journal, Volume 34, Issue 4,2000, Pages 361-375.
ДБН В.1.1-7:2016 Пожежна безпека об`єктів будівництва. Загальні вимоги.
