Preview

Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки

Расширенный поиск

Напряженно-деформированное состояние двухслойных армоцементных оболочек в условиях пожара

https://doi.org/10.21822/2073-6185-2022-49-1-112-121

Полный текст:

Аннотация

Цель. Целью исследования является разработка методики расчета несущей способности двухслойных армоцементных оболочек на силовые и температурные воздействия в условиях пожара. Указанные конструкции состоят из огнезащитного слоя, выполненного из вермикулитобетона, а также несущего слоя из мелкозернистого бетона, армированного сеткой.

Метод. Решение выполняется в физически нелинейной постановке с использованием деформационной теории пластичности бетона Г.А. Гениева. При получении разрешающих уравнений применяется теория пологих оболочек В.З. Власова. Физически нелинейная задача сводится к последовательному решению упругих задач для конструкции, физико механические параметры которой являются функциями координат x, y, z. Решение выполняется методом конечных элементов в сочетании с методом Ньютона-Рафсона. Учитывается зависимость характеристик материалов конструкции от температуры. Температурное поле предполагается функцией только одной координаты z, и для его определения используется метод конечных разностей.

Результат. Представлены результаты численного моделирования натурных экспериментов в огневой камере для однослойных и двухслойных оболочек. Выявлены некоторые отклонения, обусловленные с одной стороны неточностями эксперимента и погрешностями теории с другой стороны.

Вывод. Обнаружено существенное влияние граничных условий на процесс деформирования конструкции. При закреплении опорного контура по x и y наблюдался выгиб оболочки, что согласовалось с экспериментальными данными, а в случае свободно скользящего опорного контура точки конструкции перемещались исключительно вниз. В целом, совпадение результатов с экспериментальными данными достаточно хорошее, что позволяет использовать методику для расчета реальных конструкций.

Об авторах

А. В. Журтов
Кабардино-Балкарский государственный университет
Россия

Журтов Артур Владимирович, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры строительного производства

360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского,173



Т. А. Хежев
Кабардино-Балкарский государственный университет
Россия

Хежев Толя Амирович, доктор технических наук, профессор, директор института архитектуры, строительства и дизайна, заведующий кафедрой строительного производства

360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского,173



Г. Н. Хаджишалапов
Дагестанский государственный технический университет
Россия

Хаджишалапов Гаджимагомед Нурмагомедович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии и организации строительного производства

367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70



А. А. Карданов
Кабардино-Балкарский государственный университет
Россия

Карданов Аслан Адамович, аспирант кафедры строительного производства

360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского,173



М. А. Шогенцуков
Кабардино-Балкарский государственный университет
Россия

Шогенцуков Мартин Анзорович, магистрант кафедры строительного производства

360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского,173



Список литературы

1. Белостоцкий А. М., Дубинский С. И., Щербина С. В. Числененое моделирование нестационарных полей температур в строительных конструкциях при пожарах //International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2012. №. 3. С.65-80.

2. Гапонова Л. В., Резник П. А. Исследование огнестойкости плиты архитектурно-строительной системы Монофант //Комунальне господарство міст. Серія: Технічні науки та архітектура. 2017. №. 135. С. 18-22.

3. Хабибулин Р. Ш. Устойчивость к воздействию тепловых потоков пожара горизонтальных резервуаров с нефтепродуктом : дис. канд. … тех. наук. М. : Академия Государственной противопожарной службы МЧС России, 2010. 162 с.

4. Хабибулин Р. Ш., Сучков В. П., Швырков С. А. Устойчивость наземных горизонтальных стальных резервуаров к воздействию тепловых потоков пожара разлива нефтепродуктов //Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2009. №. 4. С. 39-42.

5. Хабибулин Р. Ш. Валидность компьютерной модели теплового воздействия очага пожара на резервуар с горючей жидкостью //Технологии техносферной безопасности. 2008. №. 1. С. 6-16.

6. Рудзинский В. П., Гаращенко А. Н., Гаращенко Н. А. Теплотехнические расчеты двухмерных температурных полей в конструкциях из полимерных композитов со вспучивающимся огнезащитным покрытием //Пожаровзрывобезопасность. 2013. Т. 22. №. 8. C. 42-47.

7. Гаращенко А.Н., Суханов А.В., Гаращенко Н.А., Рудзинский В.П., Мараховский С.С. Огнезащита конструкций из полимерных композитов и оценка ее эффективности // Пожаровзрывобезопасность. 2009. №5. С. 15-24.

8. Гаращенко А. Н., Рудзинский В. П., Каледин В. О. Обеспечение требуемых показателей пожаробезопасности конструкций из полимерных композиционных материалов с помощью огнезащиты // Известия ЮФУ. Технические науки. 2013. №8 (145). С. 143-149.

9. Эль Мутассим Л. К расчету огнестойкости монолитных железобетонных конструкций зданий //Коммунальное хозяйство городов. 2000. №. 25. С. 98-102.

10. Зайцев А. М. Методика расчета прогрева огнезащищенных стальных конструкций в условиях воздействия экстремального температурного режима пожара //Пожаровзрывобезопасность. 2006. Т. 15. №. 6. C. 15-21.

11. Айдемиров К. Р. Задача нестационарной термопрочности оболочки //Современные строительные материалы, технологии и конструкции. Грозный, 2015. С. 436-443.

12. Мкртычев О. В., Сидоров Д. С. Расчет железобетонного здания на температурное воздействие //Вестник МГСУ. 2012. №. 5. С. 50-55.

13. Рухоллах Н. Огнестойкость монолитных каркасных зданий с учетом пространственной работы //Современные наукоемкие технологии. 2011. №. 1. С. 21-24.

14. Языев Б.М. и др. Построение модели равнопрочного толстостенного цилиндра при силовых и температурных воздействиях // Научное обозрение. 2014. №9, ч.3. С. 863–866.

15. Чепурненко А.С., Андреев В.И., Языев Б.М. Построение модели равнонапряженного цилиндра на основе теории прочности Мора // Вестник МГСУ. 2013. №5. С. 56–61.

16. Andreev V.I., Chepurnenko A.S., Yazyev B.M. Model of equal-stressed cylinder based on the mohr failure criterion // Advanced Materials Research. 2014. Т. 887-888. С. 869-872.

17. URL: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1p2y2015/2816. Дудник А.Е., Чепурненко А.С., Никора Н.И. Плоская осесимметричная задача термовязкоупругости для полимерного цилиндра//Инженерный вестник Дона. 2015. №1-2.

18. Дудник А.Е., Никора Н.И., Чепурненко А.С. Обратная задача для осесимметрично нагруженного толстостенного цилиндра//Научное обозрение. 2015. № 11. С. 74-78.

19. Хежев Т.А. Технология изготовления и огнестойкость армоцементных конструкций со слоем вермикулитобетона // Бетон и железобетон. 2005. № 5. С 15 – 18.

20. Хежев Т. А., Культербаев Х. П. Теплотехнический расчет огнестойкости многослойных строительных конструкций//Вестник Кабардино-Балкарского гос. ун-та.(Сер.«Технические науки», вып. 4). Нальчик: КБГУ. 2000. С. 9-11.

21. Гениев Г.А., Киссюк В.Н., Тюпин Г.А. Теория пластичности бетона и железобетона. М.Стройиздат, 1974.316 с.


Рецензия

Для цитирования:


Журтов А.В., Хежев Т.А., Хаджишалапов Г.Н., Карданов А.А., Шогенцуков М.А. Напряженно-деформированное состояние двухслойных армоцементных оболочек в условиях пожара. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2022;49(1):112-121. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2022-49-1-112-121

For citation:


Zhurtov A.V., Khezhev T.A., Khadzhishalapov G.N., Kardanov A.A., Shogentsukov M.A. Stress strain state of double-layered ferrocement shells under the fire condition. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2022;49(1):112-121. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2022-49-1-112-121

Просмотров: 44


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


ISSN 2073-6185 (Print)
ISSN 2542-095X (Online)