Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie komputerowe pożaru w halach wielkopowierzchniowych

Woźniczka P.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 3/I

7--16

PL

Norma PN-EN 1991-1-2 dopuszcza dwojakie podejście do kwestii modelowania pożaru w pomieszczeniach budynku. W ujęciu tradycyjnym wartości temperatury gazów spalinowych oddziaływujących na elementy konstrukcji w warunkach pożaru wyznacza się za pomocą krzywych standardowych lub alternatywnie krzywych parametrycznych o ograniczonym zakresie stosowania (ważne dla stref pożarowych o powierzchni użytkowej jedynie do 400m2 i wysokości pomieszczeń do 4m). Podejście zaawansowane opiera się na modelowaniu numerycznym, z uwzględnieniem realistycznych scenariuszy pożaru. W zależności od właściwości i obciążenia ogniowego danego pomieszczenia analizowany pożar może pozostać pożarem lokalnym lub przekształcić się w pożar w pełni rozwinięty. Dla obu typów pożaru można zbudować dwa niezależne modele numeryczne: model jednoi dwustrefowy lub model pól, który oparty jest na założeniach obliczeniowej mechaniki płynów (CFD – computational fluid dynamics). W literaturze specjalistycznej brak jest jednak szczegółowych wytycznych dotyczących schematu postępowania przy tworzeniu modeli CFD. W artykule przedstawiono własną propozycję takiego toku postępowania, który uwzględnia model pożaru lokalnego oraz pozwala na ocenę możliwości pełnego rozgorzenia ognia. Ponadto wyspecyfikowano dane liczbowe służące do określenia mocy i powierzchni początkowego źródła ognia. Odniesiono się także do umownych kryteriów zapłonu stosowanych w przypadku modeli jedno- i dwustrefowego. Według proponowanego schematu postępowania opracowano przykład modelowania, który jest reprezentatywny dla hal wielkopowierzchniowych. W przykładzie posłużono się zaawansowanym programem numerycznym Fire Dynamics Simulator.

EN

Current european standard PN-EN 1991-1-2 presents two possible ways of modeling a fire in a building’s compartment. In a traditional approach temperatures of the exhaust gases affecting structural elements during fire could be calculated by using standard or alternatively parametric curves with a limited range of use. For example parametric curve is only valid for fire zones with an area up to 400m2 and height up to 4m. An advanced approach is based on numerical modeling and takes into account realistic fire scenarios. Depending on properties and fire load density of the compartment the analysed fire can remain as a localised fire or it can change into a fully developed fire. For both types of fire it is possible to create two different and independent numerical models: zone model and field model, based on computational fluid dynamics (CFD) theory. However professional literature do not give us any guidelines on how to prepare CFD model. This paper presents the proposal of a fire modeling scheme that takes into account theoretical basis of localised fires and that allows to estimate the possibility of a fire flashover. Values that could be used to set the proper area and total power of a fire are specified in the article. Moreover, the relationship between ignition criterions in CFD models and in zone models is discussed. Finally, the example of application of proposed fire modeling scheme for typical warehouse hall building is presented. Calculations are performed with Fire Dynamics Simulator software.

2

Alternatywne metody identyfikacji charakterystyk moment-obrót odniesionych do warunków pożaru

Maślak M., Snela M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 4

135--145

PL

W pracy porównano dwie alternatywne techniki obliczeniowe pozwalające na wiarygodną specyfikację miarodajnych do warunków pożaru rozwiniętego charakterystyk moment – obrót. Charakterystyki tego typu są obiektywną miarą zmieniającej się wraz z rozwojem pożaru podatności stalowego węzła konstrukcji nośnej. Analizę przeprowadzono na przykładzie typowego węzła rygiel – słup. W pierwszym przypadku relacje skojarzone z zadaną temperaturą elementów budowano zgodnie ze znaną a priori charakterystyką odpowiadającą temperaturze pokojowej, w drugim zaś poprzez uogólnienie klasycznej metody składnikowej, aby ewentualne wpływy termiczne zostały uwzględnione w każdym potencjalnym modelu zniszczenia składników węzła. Wykazano, że porównywane metody nie są równoważne. Pierwsza z nich nie uwzględnia bowiem niezależnej redukcji wytrzymałości śrub w temperaturze pożarowej, co staje się szczególnie istotne, gdy temperatura węzła osiąga wartość większą od Θ = 400°C.

EN

Two alternative calculation techniques are compared in detail in the presented article. Both of them deal with the specification of moment – rotation characteristics, related to the fully developed fire conditions. Characteristics of this type are accepted as the objective measure of steel structural joint flexibility, increasing with the fire development. The analysis made on an example is related to the typical beam-to-column joint. The first approach allows to construct the relations being suitable for the assumed joint temperature if only the appropriate characteristic is known in advance, specified for the room temperature conditions; whereas the second one, based on the generalization of the classical component methodology, is connected to the consideration of potential temperature influence on each conclusive failure mode being identified for particular joint members specified previously. As a conclusion it is shown that the compared techniques are not equivalent because the reduction of bolts resistance under fire conditions is neglected if only the first of these algorithms is used in practice. The quantitative difference between obtained results becomes particularly significant when the joint temperature exceeds the value Θ = 400°C.

3

Wpływ siły podłużnej na podatność zginanych węzłów stalowej konstrukcji nośnej w pożarze rozwiniętym

Maślak M., Snela M.

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

Vol. 13, nr 3

251--258

PL

W pracy podjęto próbę jakościowego i ilościowego oszacowania wpływu jaki na zachowanie się w pożarze rozwiniętym zginanych stalowych węzłów podatnych typu rygiel – rygiel albo słup – słup ma równoczesne oddziaływanie siły osiowej. Analiza opiera się na uogólnieniu klasycznego algorytmu metody składnikowej. Obecna w węźle siła podłużna koryguje nie tylko warunki obciążenia poszczególnych elementów, efektywnych w ocenie nośności, ale również wpływa w sposób znaczący na ich odkształcenie, co w konsekwencji przekłada się na zmianę sztywności. Zaobserwowany efekt jest tym bardziej istotny im większy jest udział siły podłużnej w globalnym bilansie oddziaływań.

EN

The axial force qualitative influence as well as its quantitative evaluation on the behaviour of the flexible steel beam-to-beam and column-to-column knee joints subject to bending under fire conditions are assessed and discussed in detail. The proposed calculation algorithm is based on the generalization of classical component method. The essential effect of such axial force is not only the correction of internal forces applied to particular joint components, but also the significant modification of their strain conditions.

4

Nośność na zginanie w pożarze rozwiniętym stalowych belek ze środnikiem z blachy profilowanej

Maślak M., Kuchta K., Łukacz M.

Budownictwo i Architektura

|

2013

|

Vol. 12, nr 2

229--236

PL

Zaprezentowano algorytm szacowania nośności na zginanie stalowej belki z profilowanym środnikiem uogólniony na przypadek pożaru rozwiniętego. Proponuje się aby stan graniczny nośności ogniowej determinował interakcyjny warunek dwukierunkowego zginania, w którym zginanie względem osi słabej wynika z oddziaływania tak zwanego strumienia ścinania. Wpływ ten, zwykle pomijany w tradycyjnych modelach obliczeniowych odnoszonych do podstawowej sytuacji projektowej, w przypadku pożaru może nabierać znaczenia na skutek postępującej wraz z narastaniem temperatury pasów redukcji granicy plastyczności stali, z której je wykonano. Uwzględnia się przy tym zależność od temperatury materiału odpowiednich współczynników globalnej niestateczności, w szczególności współczynnika zwichrzenia i współczynnika wyboczenia pasa ściskanego z płaszczyzny dźwigara.

EN

More accurate design algorithm helpful in bending resistance evaluation of steel beams with corrugated web exposed to fully developed fire is presented and discussed in detail. The condition of fire resistance limit state is proposed to be determined by the interactive formula based on the consideration of biaxial bending in which the transverse out-of-plane bending phenomenon is the spatial effect of in-plane shear. Such an influence, usually neglected in formal models dealing with the persistent design situation, can become more significant under fire conditions, when the steel yield point decreases as a consequence of the flanges temperature growth. Dependence between the material temperature and the global instability factors is considered in the methodology proposed by the authors, especially with relation to the assessment of the adequate values of lateral – torsional buckling coefficient as well as of flexural transverse buckling coefficient specified for the compressed flange. The conclusive safety condition should be supplemented by the additional interactive component in which the influence of the axial compression force is expressed, in the case when such internal force is induced in a considered beam as a result of thermal strains constrainment.