Analiza obliczeniowa belek żelbetowych obciążonych pożarem

• Autorzy: Wosatko Adam , Seręga Szymon , Szlesińska Maja , Putanowicz Roman

Warianty tytułu

EN

Computational analysis of reinforced concrete beams subjected to fire

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonano analizę obliczeniową MES belek żelbetowych w dwóch etapach: rozwiązanie problemu niestacjonarnego przepływu ciepła i analiza nieliniowa belki pod wpływem obciążenia mechanicznego i pożarowego. Zastosowano dyskretyzację dwuwymiarową przekroju i jednowymiarową przęseł belki. Przykłady obliczeniowe dotyczą belki swobodnie podpartej wraz z porównaniem wyników obliczeń z eksperymentem oraz belki dwuprzęsłowej ze scenariuszem pożaru w jednym lub w obu przęsłach i opcją przekroju prostokątnego lub teowego.

EN

FEM analysis is performed for beams in two steps: solution of transient heat transfer problem and nonlinear analysis of beam under fire and mechanical load. Two levels of discretization for beam are applied: two-dimensional domain for cross section and one-dimensional for spans. The calulation examples include: one-span beam with comparison of calculation results to experiment and two-span beam with fire scenario in one or two spans and with option of rectangular or T-shaped cross section.

Słowa kluczowe

PL

analiza obliczeniowa; analiza termicznomechaniczna; belka żelbetowa; obciążenie pożarowe; MES; metoda elementów skończonych

EN

computational analysis; thermo-mechanical analysis; reinforced concrete beam; fire load; FEM; finite element method

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 75, nr 6
• Strony: 269--274
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., il.

Twórcy

autor

Wosatko Adam

• Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

autor

Seręga Szymon

• Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

autor

Szlesińska Maja

• Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

autor

Putanowicz Roman

• Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. - Prawo budowlane. DzU z 2007 r., nr 44, poz. 287 z późniejszymi zmianami.
• [2] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z dnia 12 kwietnia 2002 r. DzU z 2002 r., nr 75, poz. 690.
• [3] PN-EN 1992-1-2 Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu - Część 1-2: Reguły ogóle - Projektowanie z uwagi na warunki pożarowe.
• [4] Seręga S.: A new simplified method for determining fire resistance of reinforced concrete sections. In "Proceedings of 6th International Conference Analytical Models and New Concepts in Concrete and Masonry Structures", pages 383-384 and CD, 2008.
• [5] Meda A., Gambarova P.G., Bonomi M.: High-performance concrete in fire-exposed reinforced concrete sections. "ACI Structural Journal", 99(3)/2002.
• [6] Kowalski R.: Konstrukcje żelbetowe w warunkach pożarowych. PWN, 2019.
• [7] Baker G., De Borst R.: An anisotropic thermomechanical damage model for concrete at transient elevated temperatures. "Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences", 363(1836)/2005.
• [8] Gawin D., Pesavento F., Schrefler B.A.: Modeling of hygro-thermal behaviour of concrete at high temperature with thermo-chemical and mechanical material degradation. "Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering", 192(13-14)/2003.
• [9] Gawin D., Pesavento F., Schrefler B.A.: Modelowanie procesu degradacji betonu w wysokich temperaturach. "Inżynieria i Budownictwo", nr 4/2003.
• [10] Seręga S.: Effect of transverse reinforcement spacing on fire resistance of high strength concrete columns. "Fire Safety Journal", 71/2015.
• [11] Kowalski R., Głowacki M., Abramowicz M.: Premature destruction of two-span RC beams exposed to high temperature caused by a redistribution of shear forces. "Journal of Civil Engineering and Management", 23(4)/2016.
• [12] Bratina S., Planinc I., Saje M., Turk G.: Non-linear fire-resistance analysis of reinforced concrete beams. "Structural Engineering and Mechanics", 16(6)/2003.
• [13] Di Capua D., Mari A.R.: Nonlinear analysis of reinforced concrete cross-sections exposed to fire. "Fire Safety Journal", 42(2)/2007.
• [14] Kodur V.K.R., Dwaikat M.: A numerical model for predicting the fire resistance of reinforced concrete beams. "Cement and Concrete Composites", 30(5)/2008.
• [15] Seręga S., Wosatko A.: Numerical prediction of fire resistance of RC beams. "AIP Conference Proceedings", 130001, 2018.
• [16] Cook R.D., Malkus D.S., Plesha M.E.: Concepts and Applications of Finite Elment Analysis. John Wiley & Sons, 2002.
• [17] Zhu H., Wu G., Zhang I., Zhang J., Hui D.: Experimental study on the fire resistance of RC beams strengthened with near-surface-mounted high-Tg BFRP bars. "Composites Part B: Engineering", 60/2014.
• [18] Milewski S.: Meshless finite difference method with higher order approximation - applications in mechanics. "Archives of Computational Methods in Engineering", 19(1)/2012.
• [19] ISO 834-1:1999: Fire-resistance tests - Elements of building construction - Part 1: General requirements.
• [20] ABAQUS. SIMULIA, Abaqus Theory Manual (6.14), 2014.
• [21] DIANA. Diana Finite Element Analysis - User's manual, release 10.2. ,2017.
• [22] Perduta A., Putanowicz R., Seręga S., Stankiewicz A., Wosatko A.: BeaFire - instrukcja użytkownika. Raport wewnętrzny Instytutu Technologii Informatycznych w Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska, 2014.
• [23] MATLAB version 9.2.0 (R2017a). The MathWorks Inc., Natick, Massachusetts, USA, 2017.