The impact of fire on changing the strength of the underground shelter structure

• Autorzy: Baryłka Adam

Warianty tytułu

PL

Wpływ pożaru na zmianę wytrzymałości konstrukcji schronu podziemnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Construction standards in many countries related to fire safety only cover requirements for individual materials. There is a lack of standards covering the dilution of stress changes during fires. This is particularly important in the case of fire shelters. This article shows how a fire affects the stresses occurring in the construction of a building. An underground shelter of rectangular shape was used for analysis. The material surrounding the shelter was treated as a material with constant values of thermophysical properties. The heating and cooling processes were calculated on the basis of the Fourier’s equation. As a result of the simulation, it was obtained the temperature and stress of ceiling construction change during a fire. The results of the work clearly show that in addition to complying with normative requirements, when designing a building, it should also analyze the change in stresses during fires.

PL

Normy budowlane w wielu krajach związane z bezpieczeństwem przeciwpożarowym obejmują jedynie wymagania dotyczące poszczególnych materiałów. Brakuje standardów dotyczących zmiany obciążenia konstrukcji podczas pożaru. Zagadnienie to jest szczególnie ważne w przypadku schronów przeciwpożarowych. W tym artykule pokazano, jak pożar wpływa na naprężenia występujące w konstrukcji budynku. Do analizy wykorzystano podziemny schron o prostokątnym kształcie. Materiał otaczający schron został potraktowany jako materiał o stałych wartościach właściwości termofizycznych. Procesy grzania i chłodzenia obliczono na podstawie równania Fouriera. W wyniku symulacji uzyskano temperaturę i zmianę obciążenia konstrukcji stropu podczas pożaru. Wyniki pracy wyraźnie pokazują, że oprócz spełnienia wymagań normatywnych dotyczących wytrzymałości samych materiałów, projektując budynek, powinno się także analizować zmianę naprężeń podczas pożarów.

Słowa kluczowe

EN

fire protection; shelter structure; heat transfer model

PL

ochrona przeciwpożarowa; konstrukcja schronu; model wymiany ciepła

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2020
• Tom: Nr 1
• Strony: 71--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Baryłka Adam

• Centrum Rzeczoznawstwa Budowlanego

Bibliografia

• [1] Arioz O. Effects of elevated temperatures on properties of concrete. Fire Saf J 2007. doi:10.1016/j.firesaf.2007.01.003.
• [2] Mróz K, Hager I, Korniejenko K. Material Solutions for Passive Fire Protection of Buildings and Structures and Their Performances Testing. Procedia Eng., 2016. doi:10.1016/j.proeng.2016.07.388.
• [3] Lamont S, Lane B, Flint G, Usmani A. Behavior of structures in fire and real design - A case study. J Fire Prot Eng 2006. doi:10.1177/1042391506054038.
• [4] Abramowicz M, Kowalski R, Wróbel P. Zastosowanie naturalnych modeli pożaru w procesie projektowania konstrukcji na warunki pożarowe na przykładzie garażu podziemnego 2008.
• [5] Rusowicz A, Grzebielec A, Dorsz A. Application of the Numerical Methods in the Evaluation of Safety Evacuation – the Example of Underground Garage. Sci Pap Main Sch Fire Serv 2017;61:23–36.
• [6] Rusowicz A, Laskowski R, Grzebielec A. The Numerical and Experimental Study of Two Passes Power Plant Condenser. Therm Sci 2017;21:353--362. doi:10.2298/TSCI150917011R.
• [7] Laskowski R, Smyk A, Rusowicz A, Grzebielec A. Determining the optimum inner diameter of condenser tubes based on thermodynamic objective functions and an economic analysis. Entropy 2016;18:444:1-20. doi:10.3390/e18120444.
• [8] Grzebielec A, Rusowicz A, Ruciński A. Analysis of the performance of the rotary heat exchanger in the real ventilation systems. 9TH Int. Conf. Environ. Eng. (9TH ICEE) - Sel. Pap., Vilnius: Vilnius Gediminas Technical Univ Press, Technika, Sauletekio A1. 11, Vilnius-40, LT-10233, Lithuania; 2014. doi:10.3846/enviro.2014.259.
• [9] EN 1991-1-2:2006 Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-2: General actions-Actions on structures exposed to fire. n.d.
• [10] Baryłka A. Introduction to the issues of defense and security planning and spatial. Apar Badaw i Dydakt 2016;21:171–80.
• [11] Baryłka A. Issue of building structures necessary for the purposes of state security and defence in the provisions of the act - on spatial planning and development. Saf Eng Anthropog Objects 2017:39–42.
• [12] Khoury GA. Effect of fire on concrete and concrete structures. Prog Struct Eng Mater 2000. doi:10.1002/pse.51.
• [13] Darnowski P, Ignaczak P, Obrebski P, Stepień M, Niewiński G. Simulations of the AP1000-based reactor core with serpent computer code. Arch Mech Eng 2018. doi:10.24425/124484.
• [14] Gao WY, Dai J-G, Teng JG, Chen GM. Finite element modeling of reinforced concrete beams exposed to fire. Eng Struct 2013. doi:10.1016/j.engstruct.2013.03.017.
• [15] Baryłka A, BąK G. Numerical forecast of the impact of fire shelter excavated. Saf Eng Anthropog Objects 2016:25–7.
• [16] Laskowski R. Relations for steam power plant condenser performance in off-design conditions in the function of inlet parameters and those relevant in reference conditions. Appl Therm Eng 2016. doi:10.1016/j.applthermaleng.2016.04.127.
• [17] Wardziak Ł, Jaworski M. Computer simulations of heat transfer in a building integrated heat storage unit made of PCM composite. Therm Sci Eng Prog 2017;2:109–18. doi:10.1016/j.tsep.2017.05.006.
• [18] Kuczyński W. Characterization of pressure-wave propagation during the condensation of R404A and R134a refrigerants in pipe mini-channels that undergo periodic hydrodynamic disturbances. Int J Heat Fluid Flow 2013. doi:10.1016/j.ijheatfluidflow.2013.01.008.
• [19] Kostowski E. Heat Transfer (in Polish). Gliwice, Poland: WPŚL; 2000.
• [20] Abramowicz M. Projektowanie konstrukcji budowlanych poddanych oddziaływaniu pożaru według Eurokodów. Kal Bud 2018;18.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).