Registration Number
0826U000074, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
06-02-2026
popup.evolution
.
Title
Improvement of the method for assessing the fire resistance
of steel–reinforced concrete slabs with a profiled (corrugated) steel sheet
Author
Vitalii O. Stepanenko,
popup.head Oleksandr M. Nuianzin
popup.opponent Viktor Kostenko
popup.opponent Ihor Maladyka
popup.review MAKSYM KUSTOV
popup.review Nina V. Rashkevich
popup.rada
National Civil Defence University of Ukraine
Description
У вступі описана загальна характеристика роботи, обґрунтовано актуальність теми дисертаційного дослідження, розкрито зв’язок роботи з науковими програмами, планами та темами, сформульовано мету, завдання, об’єкт та предмет дисертаційного дослідження, вказано наукову новизну та практичне значення одержаних результатів, визначено особистий внесок здобувача, наведено дані про апробацію, публікації, структуру та обсяг роботи.
У першому розділі виконано аналіз сучасних підходів до оцінювання вогнестійкості сталезалізобетонних плит, зокрема тих, що мають гофрований профіль. Вивчено як експериментальні, так і розрахункові методи, які використовуються в Україні та за кордоном. Окреслено проблеми, пов’язані з точністю, складністю та вартістю існуючих методик. Визначено потребу в удосконаленні підходів до визначення межі вогнестійкості з урахуванням особливостей реальних конструкцій, умов пожежі та впливу механічного навантаження. Сформульовано мету і завдання дисертаційного дослідження.
У другому розділі проведено дослідження теплових процесів, що відбуваються у сталезалізобетонних плитах з гофрованим профілем під час впливу пожежі. Для цього використано методи комп’ютерного моделювання в програмних комплексах CFD. Детально проаналізовано особливості побудови обчислювальних сіток, вибору граничних умов та формування конфігурації моделей. Проведено моделювання температурного впливу на конструкції за різних сценаріїв, що дозволило визначити закономірності розподілу температур у перерізах плит та зробити висновки про їхню теплотехнічну поведінку.
У третьому розділі розроблено експериментальну методику проведення вогневих випробувань фрагментів сталезалізобетонних плит у спеціально створеній малогабаритній вогневій установці. Визначено вимоги до параметрів печі, конфігурації нагріву, характеристик датчиків і способів монтажу зразків. Описано процес виготовлення фрагментів плит, їхнє витримування в нормальних умовах та подальше нагрівання. Описано хід проведення експерименту та його результати. Зафіксовано температурні значення в контрольних точках перерізу, що стало основою для подальших розрахунків. Отримані дані підтвердили доцільність використання спрощеної моделі випробувань для дослідження вогнестійкості.
У четвертому розділі представлено вдосконалену методику оцінювання вогнестійкості сталезалізобетонних плит, яка передбачає побудову температурного поля за даними точкових вимірювань у малогабаритній вогневій печі. Запропонований підхід дозволяє враховувати особливості профілю плити та нерівномірність нагріву без повномасштабних випробувань. Підтверджено відповідність температурного режиму стандартній пожежній кривій, незначний вплив орієнтації плити на результати, а також зменшення потреби у вимірювальному обладнанні на 30 %. Визначено межу вогнестійкості за критерієм несучої здатності (239 хвилин), що підтверджено чисельним аналізом і збігається з даними з наукових джерел, що дозволяє рекомендувати методику для практичного застосування.
У п’ятому розділі розроблено покроковий алгоритм з 9 етапів для оцінювання межі вогнестійкості сталезалізобетонних плит з гофрованим профілем, який поєднує експериментальні та чисельні методи. Представлено удосконалену схему реалізації методики з використанням малогабаритної вогневої печі, що враховує конструктивні особливості зразка та теплові умови. Обґрунтовано оптимальні параметри розмірів фрагментів, конфігурації установки, розміщення пальників та необхідність ущільнення для герметичності. Проведено розрахунок залишкової несучої здатності після пожежного впливу, що підтвердив ефективність підходу. Визначено перелік обов’язкових експериментальних даних для розрахунків та рекомендовано використання F-критерію Фішера для перевірки достовірності результатів.
Практичне значення отриманих результатів.
Полягає у розробленні ефективної експериментально-розрахункової методики оцінювання межі вогнестійкості сталезалізобетонних плит з гофрованим профілем, яка дозволяє зменшити обсяги повномасштабних вогневих випробувань за рахунок використання малогабаритних вогневих установок без втрати точності оцінювання; адаптувати метод до різних типів плит у діапазоні ребер сталевого профілю до 52 мм з урахуванням реального армування, геометрії та умов теплового навантаження; підвищити точність розрахунку температурних полів та міцності елементів конструкції під час дії пожежі; інтегрувати запропоновану методику у практику інженерних розрахунків з використанням ПЗ Mathcad та ANSYS, що сприяє автоматизації процесу визначення межі вогнестійкості; удосконалити нормативно-технічну базу щодо випробувань та проектування залізобетонних конструкцій на вогнестійкість.
Registration Date
2026-01-08
popup.nrat_date
2026-01-08 / 2026-07-01
