Определение пределов огнестойкости современных строительных конструкций из железобетона с применением компьютерного моделирования в ANSYS

Abstract

Цель. Разработать методику определения пределов огнестойкости современных строительных конструкций из железобетона, основанную на компьютерном моделировании их прогрева при пожаре, а также моделировании с учетом изменяющихся свойств бетона и арматуры. Методы. Для решения поставленных задач применены теоретические и экспериментальные методы исследования. Методом конечных элементов выполнена оценка огнестойкости по потере несущей способности. Теоретический метод основан на решении теплофизической и статической задач. Для оценки огнестойкости современных строительных конструкций из железобетона необходимо знать схемы их разрушения при нестационарном нагреве, а также температурные распределения по сечению конструкции. Для получения этих данных проведены как лабораторные, так и натурные испытания. Результаты. Разработана методика определения пределов огнестойкости по потере несущей способности (R) современных строительных конструкций из железобетона. Методика реализована в программно-вычислительном комплексе ANSYS. Численное конечно-элементное моделирование позволило определить предел огнестойкости по потере несущей способности и разработать методы повышения огнестойкости. Результаты численного моделирования сопоставлены с экспериментальными данными. Область применения исследований. Полученные результаты могут применяться при разработке норм проектирования и конструирования железобетонных конструкций, а разработанная методика может быть использована для решения задач по оценке огнестойкости строительных конструкций и элементов при проектировании и строительстве зданий и сооружений, в том числе в рамках действующих норм.