ASSESSMENT OF THE FIRE RESISTANCE OF A FLANGED JOINT OF A STEEL TRUSS

Abstract

У статті розглянуто особливості чисельної оцінки вогнестійкості просторового вузла стикування трубчастих елементів із кільцевим фланцем і радіальними ребрами жорсткості. Актуальність дослідженнязумовлена тим, що у сталевих конструкціях в умовах пожежі граничний стан часто визначається не загальною міцністю основного перерізу, а локальною роботою вузлів, де відбувається складна взаємодія основного металу, зварних швів, болтів, контактних зон і ребер жорсткості. Саме вузли є найбільш чутливими до зниження фізико-механічних властивостей матеріалу при нагріванні, оскільки в них концентруються напруження, змінюється схема передавання зусиль і швидше проявляються локальні механізми руйнування. Метою роботи є встановлення впливу вогнезахисного шару на температурний режим і несучу здатність досліджуваного вузла при дії стандартної пожежі відповідно до вимоги класу вогнестійкості R60. Дослідження виконано у два послідовні етапи. На першому етапі проведено пожежний розрахунок вузла без вогнезахисту з використанням таких вихідних параметрів: стандартна пожежна крива, коефіцієнт конвективного теплообміну αc = 25 W/m²K, коефіцієнт випромінювальної здатності поверхні сталі εm = 0,80 та коефіцієнт випромінювання пожежного середовища εf = 1,00. Розрахунок показав інтенсивне нагрівання елементів вузла до температур приблизно 935,86–942,88°C. Однак після введення контурного вогнезахисту з такими параметрами: товщина шару dp = 30 мм, теплопровідність λp = 0,2 Вт/(м·K), питома теплоємність cp = 1700 Дж/(кг·K) та густина ρp = 800 кг/м³, температура знизилася до діапазону 221,43–380,97°C.