Експериментальні та комп'ютерні дослідження залізобетонних колон за високих температурних впливів

Сур’янінов, МГ
Отрош, ЮА
Балдук, ПГ
Дадашов, ІФ
Nauka innov. 2020, 16(2):55-61
https://doi.org/10.15407/scin16.02.055
Рубрика: Наукові основи інноваційної діяльності
Мова: Українська
Анотація: 
Вступ. Незадовільний технічний стан багатьох будівель та споруд є наслідком їх старіння та потребує невідкладної оцінки технічного стану.
Проблематика. Оскільки аналітично складно описати напружено-деформований стан конструкцій, необхідно проводити експериментальні дослідження. Найбільш перспективним шляхом верифікації таких досліджень є комп’ютерне моделювання конструкцій, зокрема й їхнього стану під час пожежі.
Мета. Експериментальні дослідження напружено-деформованого стану залізобетонної колони за високих температур та комп’ютерне моделювання цього процесу з подальшим його аналізом.
Матеріали й методи. Проведено експериментальні вогневі випробування залізобетонних колон з метою визначення проміжку часу від початку випробування до настання нормованого для колони граничного стану з вогнестійкості за ознакою втрати опорної здатності в умовах стандартного температурного режиму. Характеристики бетону колон після виготовлення визначено неруйнівними методами. З метою оцінки якості експерименту та достовірності отриманого розподілу температур виконано комп’ютерне моделювання обох колон у програмному комплексі ANSYS R.17.1.
Результати. Проведено порівняльний аналіз результатів експериментальних досліджень та даних комп’ютерного моделювання. Розподіл температурного поля по колоні є неоднозначним і залежить від розташування контрольних точок.
Висновки. Підтверджено, що методику проведених експериментальних досліджень і комп’ютерного моделювання з подальшим чисельним аналізом може бути рекомендовано для практичного застосування. Математична модель дає можливість оперативного прогнозування значень контрольованих параметрів будівельних конструкцій. Висновок про експлуатаційну придатність будівельних конструкцій з врахуванням можливої тенденції до погіршення їхнього технічного стану при силових та високотемпературних впливах має рекомендаційний характер.
Ключові слова: ANSYS, будівельні конструкції, залізобетонні колони, комп’ютерне моделювання, пожежа
Посилання: 
1. Tiutiunyk V.V., Ivanets H.V., Tolkunov I.A., Stetsyuk E.I. System approach for readiness assessment units of civil defense to actions at emergency situations. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2018. № 1. С. 99–105.
https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-1/7
2. Otrosh Y., Kovalov A., Semkiv O., Rudeshko I., Diven V. Methodology remaining lifetime determination of the building structures. MATEC Web of Conferences. 2018. No. 230. P. 02023. https://doi.org/10.1051/matecconf/201823002023
3. Korneeva I., Neutov S., Suriyaninov M. Experimental studies of fiber concrete creep.  MATEC Web of Conferences. 2017. No. 116. P. 02021.
https://doi.org/0.1051/matecconf/201711602021
4. Kovalov A., Otrosh Y., Ostroverkh O., Hrushovinchuk O., Savchenko O. Fire resistance evaluation of reinforced concrete floors with fire-retardant coating by calculation and experimental method. E3S Web of Conferences. 2018. No. 60. P. 00003.
https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000003
5. Surianinov M., Shyliaiev O. Calculation of plate-beam systems by method of boundary elements. International Journal of Engineering and Technology (UAE). 2018. V. 7, no. 2. P. 238-241.
https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.23.11927
6. Дащенко А.Ф., Лазарева Д.В., Сурьянинов Н.Г. ANSYS в задачах инженерной механики. Одесса, 2011. 505 с.
7. Федорова Н.Н., Вальгер С.А., Данилов М.Н., Захарова Ю.В. Основы работы в ANSYS 17. Москва, 2017. 210 с.
8. ДСТУ Б В.1.1-14:2007. Захист від пожежі. Колони. Метод випробувань на вогнестійкість (EN 1365-4: 1999, NEQ). Київ, 2007. 8 с.
9. ДСТУ Б В.1.1–4–98*. Захист від пожежі. Будівельні конструкції. Методи випробувань на вогнестійкість. Загальні вимоги. Київ, 2005.18 с.
10. Яковлев А.И. Расчет огнестойкости строительных конструкций. Москва, 1988. 143 с.
11. Поздєєв С.В. Розвиток наукових основ визначення меж вогнестійкості несучих залізобетонних конструкцій: автореф. дис. докт. техн. наук. Харків, 2011. 40 с.
12. ДБН В.1.1-7:2016. Пожежна безпека об’єктів будівництва. Київ, 2017. 35 с.
13. ДСТУ 3760:2006 (ISO 6935-2:1991, NEQ). Прокат арматурний для залізобетонних конструкцій. Загальні технічні умови. Київ, 2007. 26 с.
14. ДСТУ Б В.2.7-226:2009. Будівельні матеріали. Бетони. Ультразвуковий метод визначення міцності. Київ, 2010. 33 с.
15. ДСТУ Б В.2.7-214:2009. Будівельні матеріали. Бетони. Методи визначення міцності за контрольними зразками. Київ, 2010. 43 с.
16. Andronov V., Pospelov B., Rybka E. Increase of accuracy of definition of temperature by sensors of fire alarms in real conditions of fire on objects. EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies. 2016. No. 4. P. 38–44.
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.75063