Scientific Journal Problems of Emergency Situations — Сідней С. О., Іщенко І. І., Костенко Т. В., Мотрічук Р. Б., Школяр Є. В., Колосков В. Ю. Залежність межі вогнестійкості сталевої колони від рівня навантаження. С. 264-284.

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. 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.
Ільченко М., Гвоздь В., Рудешко І., Бас О. Особливості конструктивних рішень захисних споруд цивільного захисту: навч. посіб. Черкаси: НУЦЗУ, 2022. 130 с.
Хоменко О. Г. Сталеві конструкції у будівництві: підручник. Глухів: ГНПУ ім. О. Довженка, 2018. 347 с.
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.
Shevchenko V. Numerical modelling of fire-exposed steel columns. Journal of Civil Engineering and Management. 2021. Vol. 27. № 4. P. 293–301.
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.
Kovalenko I., Mishchenko D. Analysis of fire resistance of steel elements with protective coatings. Fire Safety Journal. 2023. P. 142.
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.
Bhavana B. A study on the behaviour of steel structures subjected to fire. S-JPSET. 2019. Vol. 10. P. 391–395.
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Шаршанов А. Я., Сайчук І. В. Термодинаміка і теплопередача: методичні вказівки до вивчення курсу та контрольні завдання. Харків: НУЦЗ України, 2017. 120 с.
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.
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.
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.
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.