Search academic texts

Registration Number

0524U000063, Doctoral dissertation

Title

Development of the scientific basis of assessing the fire resistance of fireproof reinforced concrete building structures

Author

Andrii I. Kovalov, Кандидат технічних наук

popup.advisor Yurii A. Otrosh
popup.opponent Yuliya M. Danchenko
popup.opponent Mykola G. Surianinov
popup.opponent Vadym V. Nizhnyk

Status

Доктор технічних наук, 21.06.02, Пожежна безпека

Date

20-03-2024

Description

Дисертацію присвячено розв’язанню важливої актуальної наукової проблеми у сфері пожежної безпеки, що полягає у недосконалості методів оцінювання вогнестійкості будівельних конструкцій, шляхом розробки і реалізації розрахунково-експериментального методу оцінювання вогнестійкості вогнезахищених залізобетонних будівельних конструкцій з обґрунтованими параметрами та умовами експлуатації вогнезахисних покриттів. Проаналізовано сучасні методи та підходи до забезпечення та оцінювання вогнестійкості залізобетонних будівельних конструкцій. Визначено напрями підвищення рівня пожежної безпеки об’єктів під час проектування, зведення та експлуатації будівель та споруд. Встановлено, що будівлі та споруди мають недостатню стійкість до високотемпературних, силових та кліматичних впливів внаслідок неврахування найбільш значущих чинників, що впливають на вогнезахисні властивості покриттів у системі “будівельна конструкція – вогнезахисне покриття”. Визначено характеристики впливу найбільш значущих параметрів у системі “залізобетонна конструкція – вогнезахисне покриття” на забезпечення вогнестійкості вогнезахищених залізобетонних будівельних конструкцій, що впливає на термічний та напружено-деформований стан вогнезахищених залізобетонних будівельних конструкцій, захищених вогнезахисними покриттями. Розроблено математичну модель для оцінювання вогнестійкості вогнезахищених залізобетонних конструкцій та на її основі розрахунково-експериментальний метод оцінювання вогнестійкості вогнезахищених залізобетонних конструкцій, який відрізняється від наявних ідентифікацією теплофізичних характеристик моделі на основі розв’язання обернених задач теплопровідності за даними випробувань на вогнестійкість, визначенням мінімальної товщини вогнезахисного покриття за результатами випробувань на вогнестійкість вогнезахищених залізобетонних конструкцій за різних умов випробувань та значеннях чинників впливу. Розроблено методологічну базу для оцінювання вогнестійкості будівель із вогнезахищених залізобетонних будівельних конструкцій шляхом побудови моделей теплового та напружено-деформованого стану будівлі, що відрізняються від тих, що існують, врахуванням наявності та властивостей вогнезахисних покриттів, високотемпературних, силових та кліматичних впливів, сумісної роботи будівельних конструкцій всієї будівлі та дозволяють оцінити вогнестійкість вогнезахищених залізобетонних будівельних конструкцій, конструктивної системи чи її частини та рівень пожежної безпеки об’єкта в частині забезпечення вогнестійкості і прийняти ефективні рішення щодо підвищення вогнестійкості конструкцій. Спираючись на методологічну базу, розроблено математичну модель будівлі шляхом створення скінченно-елементних моделей вогнезахищених конструкцій за допомогою сучасних програмних комплексів (ЛІРА-CAD) для чисельного та експериментального оцінювання вогнестійкості вогнезахищених залізобетонних будівельних конструкцій. Використання моделей дозволяє моделювати вогнестійкість вогнезахищених залізобетонних будівельних конструкцій, структурної системи та її частини та оцінювати рівень пожежної безпеки об’єкту в термінах забезпечення вогнестійкості, а також розробляти ефективні рішення щодо підвищення вогнестійкості залізобетонних конструкцій. Розраховано економічний ефект від впровадження розробленого розрахунково-експериментального методу оцінювання вогнестійкості вогнезахищених залізобетонних будівельних конструкцій у порівнянні з існуючими методами. Ефект полягає в тому, що витрати у разі використання розрахунково-експериментального методу під час оцінювання вогнестійкості вогнезахищених залізобетонних конструкцій (на прикладі паркінгу для автомобілів) у 6 разів менші, ніж витрати під час оцінювання експериментальним методом. Загальна сума економічного ефекту, яку можна досягти у випадку використання розрахунково-експериментального методу оцінювання вогнестійкості вогнезахищених залізобетонних конструкцій, складає близько 6,8 млн. грн. Виконано техніко-економічне обґрунтування застосування вогнезахищених залізобетонних конструкцій з обґрунтованими товщинами вогнезахисних покриттів, внаслідок якого встановлено, що у разі використання такого протипожежного заходу втрати від пожежі в паркінгу для автомобілів можливо зменшити у 15 разів.