Modelowanie numeryczne rozkładu temperatury w kwadratowych przekrojach żelbetowych ogrzewanych z czterech stron w warunkach pożaru wraz z wyznaczeniem położenia izotermy 500°C oraz temperatury zbrojenia

• Autorzy: Maciąg Michał

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.8826

Warianty tytułu

EN

Numerical modeling of temperature distribution in square reinforced concrete cross-sections heated on four sides under fire conditions along with determination of the location of the 500°C isotherm and reinforcement temperature

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przeprowadzono szereg symulacji nieustalonego przepływu ciepła w elementach żelbetowych ogrzewanych z czterech stron. Przebadano wybrane przekroje kwadratowe o długości boku od 16 do 40 cm. Przyjęto ogrzewanie elementów wg krzywej standardowej pożaru w czasie od 0 do 240 min. W pracy zbadano temperaturę przekroju w odległości a = 2, 4, 6, 8 cm od lica ogrzewanej powierzchni przekroju oraz określono położenie izotermy 500°C w sytuacji ogniowej R30-R240. Dodatkowo opracowano nomogramy, które mogą być pomocne do projektowania słupów lub belek żelbetowych w warunkach ogniowych z wykorzystaniem metody izotermy 500°C.

EN

In the article, a series of simulations of unsteady heat flow in reinforced concrete elements heated from four sides were conducted. Selected square cross-sections with side lengths ranging from 16 to 40 cm were examined. Heating of the elements was assumed according to the standard fire curve over a period from 0 to 240 minutes. The study investigated the temperature of the cross-section at distances of a = 2, 4, 6, 8 cm from the heated Surface of the cross-section and determined the location of the 500°C isotherm in fire scenarios R30-R240. Additionally, nomograms were developed that may be useful for designing reinforced concrete columns or beams under fire conditions using the 500°C isotherm method.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja żelbetowa; pożar; rozkład temperatury; izoterma 500 st.C; modelowanie numeryczne

EN

reinforced concrete structure; fire; temperature distribution; 500°C isotherm; numerical modelling

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 7
• Strony: 462--466
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il.

Twórcy

autor

Maciąg Michał

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

• https://orcid.org/0009-0008-2248-3564

Bibliografia

• [1] PN-EN 1992-1-2:2008: Projektowanie konstrukcji z betonu - Część 1-2: Reguły ogólne – Projektowanie z uwagi na warunki pożarowe.
• [2] Anderberg Y.: Analytical Fire Engineering Design of Reinforced Concrete Structures Based on Real Fire Characteristics., in Federation Internationale de la Precontrainte, Proceedings of the 8th Congress, Part 1, April 30, London, 1978.
• [3] prPN-EN 1991-1-2:2021: Eurocode 2: Design of concrete structure - Part 1-2: General Structural fire design, CEN/TC 250, 2021.
• [4] Jaszczak B., Kuczma M., Szymkuć W.: Comparison of the load-bearing capacity of reinforced concrete columns under fire conditions using the method A, zone method and isotherm 500 method, Fire Safety Journal, tom 124, nr 103396, September 2021.
• [5] Neshev H.: Practical way for determinig the fire resistance of square reinforced concrete sections witch a simmetrical reinforcement, subjected to biaxial bending and all-sided fire exposure, in International Scientific and Practical Conference "WORLD SCIENCE" ISSN 2413-1032, 2016.
• [6] Głowacki M., Kowalski R.: Simple consideration of second-order effects in the calculation of RC column fire resistance, Fire Safety Journal, tom 133, nr 103650, September 2022.
• [7] In-Hwan Y., et al: A study on Heat transfer analysis and Experiment of Reinforced concrete columns using 500°C Isotherm method, Advanced Materials Research (Volume 905), pp. 249-253, 2014.
• [8] Martins A., João R.: Fire Behaviour of Concrete Columns with Restrained Thermal Elongation, Journal of Structural Fire Engineering Vol. 2, No. 4, pp. 319-332.
• [9] Meda A., Gambarova P.G., Bonomi M.: High-Performance Concrete in Fire-Exposed Reinforced Concrete Sections, Structural Journal, pp. 277-287, 1 May 2002.
• [10] Bamonte P., Lo Monte F.: Reinforced concrete columns exposed to standard fire: Comparison among different constitutive models for concrete at high temperature, Fire Safety Journal 71, pp. 310-323, 2015.
• [11] Kowalski R.: Obliczeniowa ocena nośności zginanych elementów żelbetowych w sytuacji pożaru, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa, 2008.
• [12] PN-EN 1991-1-2:2006: Oddziaływanie na konstrukcje - Część 1-2: Oddziaływania ogólne. Oddziaływania na konstrukcje w warunkach pożaru.
• [13] Franssen J.M., Gernay T.: Modeling structures in fire with SAFIR®: theoretical background and capabilities, Journal of Structural Fire Engineering, pp. 300-323, 2017.
• [14] PN-EN 1992-1-1:2008: Projektowanie konstrukcji z betonu - Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
• [15] Abramowicz M., Kowalski R., Chudzik P.: Reakcja przekrojów elementów żelbetowych obciążonych nieliniowym rozkładem temperatury w warunkach pożarowych, Materiały Budowlane, s. 93-96, 10 2014.
• [16] Knauff M.: Obliczanie konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2015.
• [17] Hertz K.: A Survey of a System of Methods for Fire Safety Design of Traditional Concrete Constructions, in Proceedings of the First International Workshop on Structures in Fire, Liege, 2000.