Підвищення готовності до оперативної роботи ланцюга системи оперативно-диспетчерського управління

 

Собина Віталій Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-6908-8037

 

Пліско Юлія Володимирівна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0009-0005-9526-1119

 

Черниш Роман Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-6245-0707

 

Щербак Сергій Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-1133-0120

 

Фещенко Андрій Борисович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-4869-6428

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2025-42-21

 

Ключові слова: ланцюг оперативного управління, готовність до оперативної роботи, надзвичайна ситуація

 

Анотація

 

Застосований аналіз літературних даних на основі якого сформульована проблема досліджень з розробки метода для прогнозування готовності до оперативної роботи ланцюга оперативного управління з урахуванням впливу структури одночасного резервування вузлів і каналів телекомунікацій, залежно від інтенсивності відмов і відновлення, отриманих за результатами експлуатації. На основі об’єднання і розуміння зв’язків окремих вузлів і каналів телекомунікацій ланцюга оперативно- диспетчерського управління у цілісну систему синтезована відповідна імовірнісна модель, яка враховує резервування вузлів та каналів телекомунікацій і нормовані інтенсивності відмов та відновлювання апаратури вузлів і каналів телекомунікацій. Використаний метод абстрагування при виділенні суттєвої ознаки готовності до оперативної роботи та розроб-лені блок-схеми надійності, аналітичні вирази для імовірнісної оцінки готовності до оперативної роботи ланцюга оперативно- диспетчерського управління для різноманітних структур з роздільним резервуванням вузлів та каналів телекомунікацій. Шляхом застосування метода математичного моделювання проведено прогнозування готовності до оперативної роботи ланцюга оперативно-диспетчерського управління. На основі метода порівняння результатів математичного моделювання для різноманітних структур резервування виявлений стійкий закономірний вплив параметрів потоку відмов і відновлення на готовність до оперативної роботи. Встановлено, що для досягнення потрібного рівня готовності до оперативної роботи ланцюга оперативно-диспетчерського управління доцільно оптимізувати інтенсивності відмов і відновлювання та кратність резервування вузлів та каналів телекомунікацій, при цьому потрібний показник готовності досягається за рахунок застосування подвійного та трикратного роздільного резервування вузлів та каналів телекомунікацій ланцюга оперативно-диспетчерського управління.

 

Посилання

 

  1. Qadir J., Hasan O. Applying formal methods to networking: Theory, techniques, and applications, Communications Surveys & Tutorials. 2015. Vol. 17(1). P. 256–291. doi: 10.1109/COMST.2014.2345792
  2. Bistouni F., Jahanshahi M. Pars network: a multistage interconnection network with fault-tolerance capability, Journal of Parallel and Distributed Computing. 2015. Vol. 75. P. 168–183. doi: 10.1016/j.jpdc.2014.08.005
  3. Wäfler J., Heegaard P. E. A combined structural and dynamic modelling approach for dependability analysis in smart grid, in: ACM Symposium on Applied Computing, ACM. 2013. P. 660–665. doi: 10.1145/2480362.2480489
  4. Bistouni F., Jahanshahi M. Analyzing the reliability of shuffle-exchange networks using reliability block diagrams, Reliability Engineering & System Safety. 2014. Vol. 132. P. 97–106. doi: 10.1016/j.ress.2014.07.012
  5. Lima M. A. de Q. V., Maciel P. R. M., Silva B., Guimarães A. P. Perfor-mability evaluation of emergency call center, Performance Evaluation. 2014. Vol. 80. P. 27–42. doi: 10.1016/j.peva.2014.07.023
  6. Ahmed W., Hasan O., Pervez U., Qadir J. Reliability Modeling and Analysis of Communication Networks, Journal of Network and Computer Applications. 2017. Vol. 78. P. 191–215. doi: 10.1016/j.jnca.2016.11.008
  7. Todinov M. T. Flow Networks. Analysis and Optimization of Repairable Flow Networks, Networks with Disturbed Flows, Static Flow Networks and Reliability Networks, Book, Oxford Brookes University, Oxford, UK, 2013. 320 р. URL: https://www.amazon.com/Flow-Networks-Optimization-Repairable-Reliability-ebook/

dp/B00BBTIXUI

  1. Sedaghatbaf A., Abdollahi Azgomi M. A method for dependability evaluation of software architectures. Computing. 2018. Vol. 100. P. 119–150. doi: 10.1007/

s00607-017-0568-3

  1. Maza S. Stochastic activity networks for performance evaluation of fault-tolerant systems, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part O: Journal of Risk and Reliability. 2014. Vol. 228(3). P. 243–253. doi: 10.1177/1748006X14525772
  2. Фещенко А. Б, Закора О. В., Собина В. О. Оперативна готовність типового фрагменту відомчої цифрової телекомунікаційної мережі. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2024. Вип. № 1(39). P. 237–251. doi: 10.52363/2524-0226-2024-39-17

 

 

Вплив протидимних екранів на рівень пожежної безпеки укриттів

 

Шахов Станіслав Михайлович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-9161-1696

 

Мельниченко Артем Сергійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-7229-6926

 

Савельєв Дмитро Ігорович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-4310-0437

 

Демент Максим Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-4975-384X

 

Гузь Артем Сергійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0009-0004-8869-2423

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2025-42-19

 

Ключові слова: укриття, пожежна безпека, моделювання пожежі, протидимні екрани, Fire Dynamics Simulator

 

Анотація

 

Об’єктом дослідження є вплив протидимних екранів на рівень пожежної безпеки укриттів. Основна гіпотеза полягає в тому, що при наявності протидимних екранів на шляху евакуації, час блокування евакуаційних шляхів небезпечними чинниками пожежі буде збільшуватися, наслідком чого є підвищення рівня пожежної безпеки укриття. Проблема, що вирішувалась – отримати наукового обґрунтовані дані, щодо впливу протидимних екранів на рівень пожежної безпеки укриттів. У результати отримано дані, що зміни динаміки небезпечних чинників пожежі при наявності протидимних екранів та без них. При порівняння встановлено, що при наявності протидимних екранів час досягнення критичного значення за втратою видимості на вимірювачі № 1 був повільніше на 33 %. Таким чином, протидимний екран дозволив підтримати евакуаційний вихід придатним для використання на 31 секунду більше, що є значним запасом у випадку евакуації людей. Також протидимний екран протягом 300 секунд дозволив запобігти перевищенню гранично допустимого значення такими чинниками, як температура та парціальна густина кисню. При наявності протидимних екранів час досягнення критичного значення за втратою видимості на вимірювачі № 2 був повільніше на 5 %, що не є значним запасом у випадку евакуації людей. При наявності протидимних екранів та без них час досягнення критичного значення за втратою видимості на вимірювачі № 3, що був встановлений біля приміщення де виникає пожежа не відрізнявся та становив 37 секунд. Отже аналізуючи результати моделювання, щодо впливу протидимних екранів на рівень пожежної безпеки укриття підтверджено їх доцільність. Екрани дозволяють збільшити час підтримання евакуаційного шляху придатним для евакуації людей протягом певного часу. Але отримані результати потребують проведення натурного експерименту на прикладі модельного шляху евакуації (коридору) для остаточного підтвердження.

 

Посилання

 

  1. ДСТУ 8828:2019. Пожежна безпека. Загальні положення. Зі змінами № 1 [Чинний від 2020-01-01]. Вид. офіц. Київ : Держспоживстандарт України, 2018. 163 с.
  2. ДБН В.2.2-5:2023. Захисні споруди цивільного захисту. Зі змінами № 1 [Чинний від 2023-11-01]. Вид. офіц. Київ : Мінрегіон України, 2023. 112 с.
  3. Oliynyk O., Otrosh Yu., Rashkevych N. Simulation of a possible smoking zone in a destroyed shelter. Municipal Economy of Cities. 2023. Vol. 4(178). P. 210–218. doi: 10.33042/2522-1809-2023-4-178-210-218
  4. Maiboroda R., Otrosh Yu., Rashkevich N., Melezhyk R. Assessment of the fire resistance of buildings from fireproof reinforced concrete building structures. Municipal Economy of Cities. 2023. Vol. 4(178). P. 219–231. doi: 10.33042/2522-1809-2023-4-178-219-231
  5. Xinfeng L., Xueqin Z., Bo L. Numerical simulation of dormitory building fire and personnel escape based on Pyrosim and Pathfinder. Journal of the Chinese Institute of Engineers. 2017. Vol. 40(3). P. 257–266. doi: 10.1080/02533839.2017.1300072
  6. Heng H., Zhang S., Zhu J., Zhu Z. Evacuation in Buildings Based on BIM: Tak-ing a Fire in a University Library as an Example. International Journal of Environmen-tal Research and Public Health. 2022. Vol. 19(3). P. 23–32. doi: 10.3390/

ijerph192316254

  1. Azhari N., Prasetyo T. B., Susanto B., Hermawan A. Evacuation system analy-sis using fire modeling method with pyrosim and pathfinder software in ir. h djuanda umc building. Journal of Scientech Research and Development. 2025. Vol. 7(1). P. 477–493. doi:10.56670/jsrd.v7i1.920
  2. Yan Z., Wang Y., Chao L., Guo J. Study 2024. Study on Evacuation Strategy of Commercial High-Rise Building under Fire Based on FDS and Pathfinder. CMES-Computer Modeling in Engineering & Sciences. 2024. Vol. 140(2). P. 1077–1102. doi: 10.32604/cmes.2023.030023
  3. Jing M., Zhang G., Guo S., Wang C. Simulation method for fire evacuation safety of teaching buildings in colleges and universities. Results in Engineering. 2025. Vol. 25. P. 104512. doi: 10.1016/j.rineng.2025.104512
  4. Li L., Tao G., Zhang L. Numerical simulation of fire and evacuation in com-prehensive experimental office building. In Proceedings of the 2023 3rd International Conference on Big Data, Artificial Intelligence and Risk Management. 2023. P. 1012–1016. doi: 10.org/10.1145/3656766.3656934
  5. Buddika B. C., Thilakarathne U. E., Mudunkotuwa D. Y. Fire Distribution Analysis For The Faculty Of Engineering, University Of Sri Jayawardenepura. In Inter-national Conference on Simulation and Modelling. 2024. Vol. 1. № 01. doi: 10.31357/icsm.v1i01.8337
  6. Ковальов А. І., Отрош Ю. А., Рашкевич Н. В., Рудаков С. В., Томенко В. І., Юрченко С. П. Оцінка вогнестійкості вогнезахищених сталевих конструкцій для забезпечення пожежної безпеки об’єктів. Problems of Emergency Situations. 2023. № 1(37). P. 282–292. doi: 10.52363/2524-0226-2023-37-20
  7. ДБН В.1.1-7:2016. Пожежна безпека об’єктів будівництва. Загальні вимоги [Чинний]. Вид. офіц. Київ : Мінрегіон України, 2016. 52 с.

 

Дослідження впливу систем протипожежного захисту на індивідуальний пожежний ризик

 

Савченко Олеся Вікторівна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-4140-3055

 

Ніжник Вадим Васильович

Інститут наукових досліджень з цивільного захисту

Національного університету цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-3370-9027

 

Коваль Роман Романович

Інститут наукових досліджень з цивільного захисту

Національного університету цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-8970-2831

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2025-42-18

 

Ключові слова: протипожежний захист, ризик, ефективність спрацювання, сигналізація, пожежогасіння, протидимний захист

 

Анотація

 

У роботі представлено результати експериментальних досліджень впливу систем протипожежного захисту на індивідуальний пожежний ризик у будівлях. Показано, що сьогоднішній стан питання зумовлений відсутністю науково обґрунтованих закономірностей, які б кількісно описували вплив ефективного спрацювання систем протипожежного захисту на параметри небезпечних чинників пожежі та, відповідно, на розрахункові значення індивідуального пожежного ризику. Встановлено протиріччя між практичними підходами до забезпечення пожежної безпеки та методами оцінювання ризиків, у яких не враховується ефективність роботи технічних систем. Запропоновано програму та методику експериментального дослідження щодо перевірки теоретичних положень щодо впливу систем протипожежного захисту на динаміку розвитку пожежі, як похідну індивідуального пожежного ризику. Визначено критерії та контрольовані умови, а саме: температура, рівень задимленості, час спрацювання системи протипожежного за-хисту та час досягнення критичних значень для життя людини зазначених критеріїв. Отримані результати дозволили визначити коефіцієнти ймовірності ефективного спрацювання систем протипожежного захисту та провести валідацію теоретичних досліджень. Встановлено, що комплексне функціонування систем протипожежного захисту забезпечує синергетичний ефект, зменшуючи швидкість розвитку небезпечних чинників пожежі, подовжуючи час досягнення критичних значень таких критеріїв, як температура та задимленості, і тим самим підвищуючи рівень безпеки людей під час евакуації, тобто впливають на значення індивідуального пожежного ризику. Результати дослідження використані для удосконалення методики оцінювання індивідуального пожежного ризику, можуть бути використані під час розроблення нормативних вимог щодо оснащення об’єктів системами протипожежного захисту.

 

Посилання

  1. 1. Koval R., Yemelianenko S., Kuzyk D. Assessing the risk of material damage of building construction of high-rise rooms due to fires and emergencies. Construction Technologies and Architecture. 2023. № 9. Р. 49–57.
  2. Wang Y., Zheng R., Li M. Risk assessment of fire safety in large-scale com-mercial and high-rise buildings based on intuitionistic fuzzy and social graph. Journal of Building Engineering. 2024. Vol. 89. Art. 109165. doi: 10.1016/j.jobe.2024.109165
  3. ISO 16733-1:2024. Fire safety engineering – Selection of design fire scenarios and design fires. Geneva : International Organization for Standardization. 2024.
  4. NFPA 550:2022. Guide to the Fire Safety Concepts Tree. Quincy, MA: Nation-al Fire Protection Association. 2022.
  5. SFPE Handbook of Fire Protection Engineering / M. J. Hurley et al. Cham : Springer, 2024. 3488 p.
  6. Park J., Kwark J. Experimental Study on Fire Sources for Full-Scale Fire Test-ing of Simple Sprinkler Systems Installed in Multiplexes. Fire. 2021. Vol. 4. № 1. Art. 8. doi: 10.3390/fire4010008
  7. Scaled experiment and numerical study on the effect of a novel makeup air system on smoke control in atrium fires. W. Lei et al. Journal of Building Engineering. 2024. Vol.95. Art. 110237. doi: 10.1016/j.jobe.2024.110237
  8. Theoretical Approaches to Justify the Coefficients of Influence of Fire Protec-tion Systems on Individual Fire Risk / V. Nizhnyk, O. Savchenko, Y. Ballo, V. Nekora. Eco-comfort and Current Issues in Civil Engineering : мaterials from the International Scientific Conference. 2022. Р. 299–306. doi: 10.1007/978-3-031-14141-6_30

9. Савченко О. В., Ніжник В. В., Савченко Т. О. Програма та методика екс-периментальних досліджень впливу систем протипожежного захисту на індивіду-альний пожежний ризик. Вчені записки таврійського національного університету імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки. 2024. Том 35(74). № 4. С. 348–353. doi: 10.32782/2663-5941/2024.4/54

 

Оцінка забруднення ґрунтів у районах ураження ракетно-артилерійських систем за показниками електропровідності

 

Рашкевич Ніна Владиславна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5124-6068

 

Мележик Роман Сергійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-6425-4147

 

Перегін Аліна Вадимівна

Державний НДІ технологій кібербезпеки та захисту інформації

http://orcid.org/0000-0003-2062-5537

 

Краснов Вячеслав Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-8445-6843

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2025-42-19

 

Ключові слова: електропровіднсть, кондуктометрія, вибух, водний розчин ґрунтів, забруднення, просторово-глибинний аналіз, моніторинг

 

Анотація

 

У статті розглянуто методологічні підходи до оцінювання забруднення ґрунтів у районах ураження ракетно-артилерійських систем на основі показників електропровідності. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю оперативної оцінки стану територій після вибухових впливів, коли традиційні хімічні методи аналізу є надто тривалими або ресурсозатратними. Електропровідність водної витяжки запропоновано використовувати як індикатор сумарного вмісту розчинених іонів, зокрема металів та продуктів вибухових реакцій, що дозволяє оцінювати потенційну токсичність ґрунту та локальні екологічні ризи-ки. Для збору експериментальних даних здійснено відбір проб за просторово-глибинною сіткою, що охоплює різні відстані від епіцентру вибуху та рівні залягання ґрунту, забезпечуючи репрезентативність оцінки техногенного навантаження. Вимірювання електропровідності дозволили побудувати базу для математичного опису просторово-глибинного розподілу іонного навантаження та запропонувати експоненційну модель згасання концентраційного ефекту. Модель дає змогу прогнозувати зміну рівня забруднення у проміжних точках, оцінювати масштаби впливу вибуху та поширення розчинних компонентів у товщі ґрунту з урахуванням гідрогеологічних і рельєфних умов. Результати створюють основу для експрес-оцінки техногенного навантаження, оперативного зонування територій та планування заходів цивільного захисту, а також для прогнозування довгострокових змін стану ґрунтового середовища. Запропонований підхід поєднує експериментальні вимірювання та математичне моделювання для побудови адаптивної системи моніторингу. Індексне узагальнення даних забезпечує порівняння рівнів забруднення між ділянками, визначення пріоритетних зон відновлення та прийняття управлінських рішень у післяконфліктних регіонах, а також сприяє швидкому реагуванню на потенційні надзвичайні екологічні ситуації.

 

Посилання

 

  1. Rashkevich N., Shevchenko R., Khmyrov I., Soshinskiy A. Investigation of the Influence of the Physical Properties of Landfill Soils on the Stability of Slopes in the Contex. Materials Science Forum. 2021. Vol. 1038. Р. 407–416. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1038.407
  2. Rashkevich N., Shevchenko R., Yeremenko S. Development of an Organiza-tional and Technical Method of Emergency Prevention of Technological Character Оn the Territory Which Was Attacked by Rocket and Artillery Impacts. In: Babak, V., Zaporozhets, A. (eds) Systems, Decision and Control in Energy VII. Studies in Sys-tems, Decision and Control. 2025. Vol. 595. Р. 717–747. URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-90466-0_33
  3. Myroshnychenko A., Loboichenko V., Divizinyuk M., Levterov A., Rashkevich N., Shevchenko O., Shevchenko R. Application of Up-to-Date Technologies for Monitoring the State of Surface Water in Populated Areas Affected by Hostilities. Bulletin of the Georgian National Academy of Sciences. 2022. Vol. 16. № 3. Р. 50–59. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/16020
  4. Loboichenko V., Nikitina N., Leonova N., Konovalova O., Bondarenko A., Zemlianskyi O., Rashkevich N. Study of the features of determination of heavy metals in bottom sediments. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2024. Vol. 1348. № 1 012014. IOP Publishing. doi: 10.1088/1755-1315/1348/1/012014
  5. Loboichenko V., Leonova N., Nikitina N., Savchenko Ye., Rashkevich N., Shevchenko O., Khmyrova A. Ensuring environmental safety during express determination of individual components of plant raw materials in aqueous solutions. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2025. Vol. 1491. 012027. doi: 10.1088/1755-1315/1491/1/012027
  6. Revil A., Coperey A., Shao Z., Florsch N., Fabricius I., Deng Y., Delsman J., Pauw P., Karaoulis M., de Louw P., van Baaren E., Dabekaussen W., Menkovic A., Gunnink J. Complex conductivity of soils. Water Resources Research. 2017. Vol. 53. № 8. Р. 7121–7147. doi: 10.1002/2017WR020655
  7. Broomandi P., Guney M., Kim J. R., Karaca F. Soil contamination in areas im-pacted by military activities: a critical review. Sustainability. 2020. Vol. 12. № 21. 9002. doi: 10.3390/su12219002
  8. Doolittle J. A., Brevik E. C. The use of electromagnetic induction techniques in soils studies. Geoderma. 2014. Vol. 223. Р. 33–45. doi: 10.1016/j.geoderma.2014.01.027
  9. Pathirana S., Lambot S., Krishnapillai M., Cheema M., Smeaton C., Galagedara L. Ground-penetrating radar and electromagnetic induction: Challenges and opportunities in agriculture. Remote Sensing. 2023. Vol. 15. № 11. 2932. doi: 10.3390/rs15112932
  10. He Y., DeSutter T., Prunty L., Hopkins D., Jia X., Wysocki D. A. Evaluation of 1: 5 soil to water extract electrical conductivity methods. Geoderma. 2012. Vol. 185. Р. 12–17. doi: 10.1016/j.geoderma.2012.03.022
  11. Singh P., Haritwal D. K., Seth S., Ramana G. V., Datta M. Electrical conduc-tivity profiling for rapid contamination assessment in unsaturated zones: A case study of an MSW landfill. Science of The Total Environment. 2024. Vol. 951. 175773. doi: 10.1016/j.scitotenv.2024.175773
  12. Gonçalves L. A., de Souza E. G., Nóbrega L. H., Bier V. A., Maggi M. F., Bazzi C. L., Uribe-Opazo M. A. Spatial and temporal variability of soil apparent electrical conductivity. Precision Agriculture. 2025. Vol. 26. № 1. 10. doi: 10.1007/s11 119-024-10209-x
  13. Brahmi S., Baali F., Hadji R., Brahmi S., Hamad A., Rahal O., Zerrouki H., Saadali B., Hamed Y. Assessment of groundwater and soil pollution by leachate using electrical resistivity and induced polarization imaging survey, case of Tebessa munici-pal landfill, NE Algeria. Arabian Journal of Geosciences. 2021. Vol. 14. № 4. 249. doi: 10.1007/s12517-021-06571-z

14. Lech M., Fronczyk J., Radziemska M., Sieczka A., Garbulewski K., Koda E., Lechowicz Z. Monitoring of total dissolved solids on agricultural lands using electrical conductivity measurements. Appl. Ecol. Environ. Res. 2016. Vol. 14. № 4. Р. 285–295. doi: 10.15666/aeer/1404_285295

 

Залежність межі вогнестійкості сталевої колони від рівня навантаження

 

Сідней Станіслав Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-7664-6620

 

Іщенко Іван Іванович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0009-0000-5050-4926

 

Костенко Віталій Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-9426-8320

 

Мотрічук Роман Борисович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5670-6788

 

Школяр Євгеній Володимирович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-7304-1677

 

Колосков Володимир Юрійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-9844-1845

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2025-42-17

 

Ключові слова: вогнестійкість, метод скінченних елементів, комп’ютерне моделювання, втрата несучої здатності, пожежа

 

Анотація

 

У межах дослідження було проведено розрахунки з оцінювання вогнестійкості сталевої колони в умовах впливу пожежі з урахуванням різного рівня механічного навантаження. Математичне моделювання, виконане у програмному середовищі ANSYS, дозволило врахувати температурно-залежні характеристики матеріалу, просторову геометрію елемента та комбіновану дію температурного й механічного навантаження. Об’єктом дослідження є напружено-деформований стан сталевої колони без вогнезахисту в умовах сумісного впливу температурного та механічного навантаження. Проблема дослідження полягає в тому, що в сучасній інженерній практиці відсутній спрощений підхід до оцінювання вогнестійкості сталевих колон, який би забезпечував прийнятний рівень точності, порівнянний з результатами, отриманими за допомогою уточнених методів чисельного моделювання. Застосування таких методів потребує значних обчислювальних ресурсів, спеціалізованого програмного забезпечення та високої кваліфікації виконавців, що ускладнює їх використання під час проєктування або під час оцінювання ризиків у реальних умовах. Через це виникає необхідність у створенні більш доступного інженерного ін-струменту, який би дозволив з достатньою точністю прогнозувати втрату несучої здатності конструкцій в умовах пожежі без залучення складних розрахункових схем. Ці розрахунки стали основою для побудови аналітичної залежності межі вогнестійкості конструкції від рівня навантаження. Запропонована залежність забезпечує високу точність, порівнянну з уточненими методами, і водночас дозволяє швидко оцінювати вогнестійкість аналогічних конструкцій без потреби у складному чисельному моделюванні. Таким чином, отримані результати стали підґрунтям для формування практично орієнтованого підходу до попереднього визначення межі вогнестійкості сталевих колон при заданому рівні навантаження.

 

Посилання

 

  1. 1. Гвоздь В. М., Тищенко О. М., Поздєєв С. В., Шналь Т. М., Березовський А. І., Рудешко І. В., Сідней С. О. Розрахунок сталевих конструкцій будівель і споруд згідно з Єврокодом 3 та національними додатками України: навч. посіб. Черкаси: НУЦЗУ, 2021. 176 с.
  2. Ільченко М., Гвоздь В., Рудешко І., Бас О. Особливості конструктивних рішень захисних споруд цивільного захисту: навч. посіб. Черкаси: НУЦЗУ, 2022. 130 с.
  3. Хоменко О. Г. Сталеві конструкції у будівництві: підручник. Глухів: ГНПУ ім. О. Довженка, 2018. 347 с.
  4. Васильченко О. В., Квітковський Ю. В., Миргород О. В., Стельмах О. А. Будівельні конструкції та їх поведінка в умовах надзвичайних ситуацій: навч. по-сіб. Харків: НУЦЗУ, 2015. 488 с.
  5. Shevchenko V. Numerical modelling of fire-exposed steel columns. Journal of Civil Engineering and Management. 2021. Vol. 27. № 4. P. 293–301.
  6. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість (EN 1993-1-2:2005, IDT). ДСТУ-Н Б EN 1993-1-2:2010. Єврокод 3 [Чинний з 01.07.2013]. Київ: ДП «Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій», 2010. 98 с.
  7. Kovalenko I., Mishchenko D. Analysis of fire resistance of steel elements with protective coatings. Fire Safety Journal. 2023. P. 142.
  8. Настанова з проектування сталевих конструкцій на вогнестійкість. ДСТУ-Н Б В.2.6-211:2016 [Чинний з 01.07.2017]. Київ: ДП «Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій», 2010.
  9. Bhavana B. A study on the behaviour of steel structures subjected to fire. S-JPSET. 2019. Vol. 10. P. 391–395.
  10. Шналь Т. М. Розвиток наукових основ розрахункової оцінки вогнестій-кості будівельних конструкцій за умов впливу параметричних температурних ре-жимів пожеж: дис. ... д-ра техн. наук: 21.06.02 «Пожежна безпека». Національний університет «Львівська політехніка». Львів, 2019. 294 с.
  11. Sidnei S., Berezovskyi A., Kasiarum S., Chastokolenko I. Revealing patterns in the behavior of a reinforced concrete slab in fire based on determining its stressed and deformed state. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2023. Vol. 5. № 7(125). P. 43–49. doi: 10.15587/1729-4061.2023.289930
  12. Шкарабура І. М., Маладика І. Г., Мигаленко К. І., Лесечко Д. В. Оціню-вання вогнестійкості сталевих конструкцій на етапі експлуатації будівель і спо-руд: монографія. Черкаси: ЧІПБ імені Героїв Чорнобиля НУЦЗУ, 2017. 128 с.
  13. Методи випробування для визначення впливу на вогнестійкість елемен-тів конструкцій. Частина 4. Пасивні вогнезахисні матеріали для сталевих конс-трукцій (EN 13381-4:2013, IDT). ДСТУ EN 13381-4:2022. [Чинний з 01.06.2023]. Київ: Технічний комітет «Пожежна безпека та протипожежна техніка». 2022.
  14. Методи випробування для визначення впливу на вогнестійкість елемен-тів конструкцій. Частина 8. Реактивні вогнезахисні матеріали для сталевих конс-трукцій (EN 13381-8:2013, IDT). ДСТУ EN 13381-8:2022. 2022-12-28: наказ ДП «УкрНДНЦ» від 28.12.2022 № 285.
  15. Ковальов А. І., Отрош Ю. А., Томенко В. І., Кондратьєв А. В. Оцінювання вогнестійкості вогнезахищених сталевих конструкцій. Вісті Донецького гірничого інституту. 2021. № 2 (49). С. 149–158.
  16. Гвоздь В., Некора О., Сідней С., Неділько І., Федченко С., Тищенко Є. Дослідження вогнестійкості елементів сталевих каркасів промислових будівель з урахуванням рівня механічного навантаження. Надзвичайні ситуації: попередження та ліквідація. 2021. Т. 5. № 1. С. 40–49.
  17. Nekora V., Sidnei S., Shnal T., Nekora O., Lavrinenko L., Pozdieiev S. Thermal effect of a fire on a steel beam with corrugated wall with fireproof mineral-wool cladding. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 5. № 1(113). P. 24–32.
  18. Шаршанов А. Я., Сайчук І. В. Термодинаміка і теплопередача: методичні вказівки до вивчення курсу та контрольні завдання. Харків: НУЦЗ України, 2017. 120 с.
  19. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-1. Загальні правила і правила для споруд (EN 1993-1-1:2005/А1:2014, IDT). ДСТУ-Н Б EN 1993-1-1:2010. Єврокод 3 [Чинний з 01.07.2013]. Київ: Український науково-дослідний та проектний інститут сталевих конструкцій ім. В. М. Шимановського, 2010. 150 с.
  20. Lee J. Elevated-temperature properties of ASTM A992 steel for structural-fire engi-neering analysis. Doctoral dissertation. Austin: University of Texas Libraries, 2012. 359 p.
  21. Bailey C. G. The influence of the thermal expansion of beams on the structural behaviour of columns in steel-framed structures during a fire. Engineering Structures. 2000. Vol. 22. P. 755–768.
  22. Agarwal A., Choe L., Varma A. Fire design of steel columns: Effects of thermal gradients. Journal of Constructional Steel Research. 2014. Vol. 93. P. 107–118.

23.       Випробування на вогнестійкість. Частина 1. Загальні вимоги (EN 1363-1:2020, IDT). ДСТУ EN 1363-1:2023 [Чинний з 01.03.2024]. Київ: Технічний комі-тет «Пожежна безпека та протипожежна техніка», 2023. 89 с.