Preview

Строительство и реконструкция

Расширенный поиск

Теплотехническая задача огнестойкости железобетонной плиты перекрытия при пространственно неоднородном тепловом воздействии

https://doi.org/10.33979/2073-7416-2026-123-1-72-81

Аннотация

В современных условиях при оценке огнестойкости строительных конструкций невозможно ограничиваться использованием только стандартной температурно-временной кривой пожара, поскольку она не отражает нестационарный и пространственно неоднородный характер теплового воздействия, присущий реальным пожарам. В статье, для анализа параметров железобетонной конструкций во времени реального пожара, использован программный комплекс Abaqus, который позволяет реализовать численное моделирование в термомеханической постановке задачи. Приведено описание численной модели железобетонной плиты перекрытия на основе принятой физической модели существующего каркаса, включая задание геометрических параметров, теплофизических и физико-механических свойств бетона и арматуры, а также условий теплового нагружения. Основная цель исследования заключается в проверке корректности заданных исходных данных в численной модели и в обосновании возможности дальнейших исследований на её основе. Валидация численного моделирования выполнена путём сопоставления результатов аналитического и численного методов расчёта теплотехнической задачи, при этом установленная в ходе сравнения допустимая сходимость подтверждает корректность принятой численной модели и обосновывает возможность её дальнейшего применения для анализа теплового воздействия реального пожара на железобетонные конструкции и оценки их огнестойкости.

Об авторах

В. С. Фёдоров
Российский университет транспорта
Россия

Фёдоров Виктор Сергеевич - д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «Строительные конструкции, здания и сооружения»

г. Москва



П. А. Матвиенко
Российский университет транспорта
Россия

Матвиенко Павел Алексеевич - аспирант кафедры «Строительные конструкции, здания и сооружения»

г. Москва



Список литературы

1. Федоров, В. С. Актуальные проблемы оценки огнестойкости конструкций в составе несущей системы здания / В. С. Федоров // Инновационное развитие регионов: потенциал науки и современного образования : материалы Национальной научно-практической конференции, Астрахань, 09 февраля 2018 года. – Астрахань: Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, 2018. – С. 3-7.

2. Радайкин, О. В. Совершенствование методики расчёта жёсткости изгибаемых элементов из обычного железобетона с применением теорий силового сопротивления : специальность 05.23.01 "Строительные конструкции, здания и сооружения" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Радайкин Олег Валерьевич. – Казань, 2012. – 183 с.

3. Hesien, Mohamed & Youssef, Maged & El-Fitiany, Salah. (2025). Finite Element Analysis of Flat Plate Structures in Fire. Fire. 8. 252. 10.3390/fire8070252.

4. Сугрова, В. Е. Перемещающиеся пожары: методология и влияние на конструктивные характеристики / В. Е. Сугрова, П. А. Матвиенко // Потенциал интеллектуально одарённой молодежи - развитию науки и образования : материалы VIII Международного научного форума молодых ученых, инноваторов, студентов и школьников, Астрахань, 23–25 апреля 2019 года. Том 2. – Астрахань: Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, 2019. – С. 55-64.

5. Матвиенко, П. А. Перемещающийся пожар: моделирование динамики температуры / П. А. Матвиенко // Безопасность строительного фонда России проблемы и решения : материалы Международных академических чтений, Курск, 14 ноября 2025 года. – Курск: Курский государственный университет, 2025. – С. 62-68.

6. Stern-Gottfried, Jamie & Rein, Guillermo. (2012). Travelling fires for structural design–Part I: Literature review. Fire Safety Journal. 54. 74–85. 10.1016/j.firesaf.2012.06.003.

7. Gao, Wan-Yang & Dai, Jian-Guo & Teng, J.G. & Chen, Guangming. (2013). Finite element modeling of reinforced concrete beams exposed to fire. Engineering Structures. 52. 488–501. 10.1016/j.engstruct.2013.03.017.

8. Zheng, Yong‐Qian & Zhuang, Jin. (2011). Analysis on Fire Resistance of Reinforced Concrete Wall. Advanced Materials Research. 243-249. 797-800. 10.4028/www.scientific.net/AMR.243-249.797.

9. Hua, Nan & Elhami Khorasani, Negar & Tessari, Anthony. (2022). Numerical modeling of the fire behavior of reinforced concrete tunnel slabs during heating and cooling. Engineering Structures. 258. 114135. 10.1016/j.engstruct.2022.114135.

10. Elshorbagi, Mohamed & AlHamaydeh, Mohammad. (2023). Simulation of RC Beams during Fire Events Using a Nonlinear Numerical Fully Coupled Thermal-Stress Analysis. Fire. 6. 57. 10.3390/fire6020057.

11. Stern-Gottfried, Jamie & Rein, Guillermo & Bisby, Luke & Torero, Jose. (2010). Experimental review of the homogeneous temperature assumption in post-flashover compartment fires. Fire Safety Journal. 45. 249-261. 10.1016/j.firesaf.2010.03.007.

12. Радайкин, О. В. Сравнительный анализ различных диаграмм деформирования бетона по критерию энергозатрат на деформирование и разрушение / О. В. Радайкин // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2019. – № 10. – С. 29-39.

13. Радайкин, О. В. Теоретические основы диаграммного метода расчёта стержневых элементов из армированного бетона / О. В. Радайкин // Строительство и реконструкция. – 2020. – № 6(92). – С. 26-42.

14. Ройтман, В.М. Оценка огнестойкости строительных конструкций на основе кинетических представлений о поведении материалов в условиях пожара : диссертация ... доктора технических наук : 05.26.01. - Москва, 1985. - 412 с.

15. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий / В.М. Ройтман – Москва : Изд-во Ассоц. «Пожарная безопасность и наука», 2001 г.

16. Ройтман В. М., Приступюк Д. Н. Особенности оценки стойкости зданий и сооружений из железобетонных конструкций при комбинированных особых воздействиях с участием пожара // Пожаровзрывобезопасность. – 2010. Том 19. №7.


Рецензия

Для цитирования:


Фёдоров В.С., Матвиенко П.А. Теплотехническая задача огнестойкости железобетонной плиты перекрытия при пространственно неоднородном тепловом воздействии. Строительство и реконструкция. 2026;(1):72-81. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2026-123-1-72-81

For citation:


Fedorov V.S., Matvienko P.A. Numerical study of the heat-transfer problem solution for a reinforced concrete floor slab within a fire compartment using Abaqus. Building and Reconstruction. 2026;(1):72-81. (In Russ.) https://doi.org/10.33979/2073-7416-2026-123-1-72-81

Просмотров: 68

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-7416 (Print)