Необхідність вивчення впливу фактора водяного охолодження несучих будівельних конструкцій під час гасіння пожежі на їх несучу здатність та межу вогнестійкості для збереження необхідних експлуатаційних властивостей будівельних конструкцій в умовах пожежі.
Аннотация к работе
Щорічно в Україні виникає біля 50 тисяч пожеж, з яких біля 70% трапляється в будівлях і спорудах, виконаних з залізобетонних елементів. Залишається не вивченим в повному обсязі вплив фактору водяного охолодження несучих будівельних конструкцій під час гасіння пожежі на їх несучу здатність та межу вогнестійкості. Дисертаційне дослідження проводилося в рамках науково-дослідної роботи, що відповідає завданням з забезпечення пожежної безпеки обєктів і переліку проблем науково - технічного розвитку Державної пожежної охорони МВС України на період 1995 - 2000 р., а також плану НДР № 1099U003785 за замовленням ГУДПО МВС України "Дослідження поведінки будівельних конструкцій в умовах пожежі з урахуванням дій підрозділів Державної пожежної охорони". водяний охолодження пожежа вогнестійкість розробити метод експериментальної оцінки впливу високих температур і водяного охолодження на межу вогнестійкості залізобетонних плит перекриття в умовах температурного режиму пожежі, приведеного до стандартного; Особистий внесок здобувача полягає в аналізі стану досліджень вогнестійкості залізобетонних конструкцій, узагальненні експериментальних та теоретичних даних про поведінку будівельних конструкцій в умовах пожежі; виборі методів експериментальних досліджень; розробці методу експериментальної оцінки впливу високих температур та водяного охолодження на межу вогнестійкості залізобетонних плит перекриття в умовах температурного режиму пожежі, приведеного до стандартного; проведенні експериментів; запропонуванні математичного методу розрахунку температурних полів; розробці методу оцінки вогнестійкості будівель після пожежі та визначенні залишкової межі вогнестійкості згинальних залізобетонних конструкцій; розробці практичних рекомендацій по проведенню експертної оцінки стану залізобетонних конструкцій, які підлягали тепловологісному впливу в умовах пожежі.Існуючі експериментальні методи дослідження та оцінки вогнестійкості будівельних конструкцій, методики розрахунків меж вогнестійкості дозволяють з достатньою надійністю проектувати будівлі та споруди і прогнозувати їх поведінку при дії високих температур в залежності від виду конструкцій, класу бетону, фізико-механічних та теплотехнічних властивостей бетону та арматури, товщини захисного шару, умов роботи конструктивних елементів і експлуатації будівель. Разом з тим, існуючі методи не дають повної інформації стосовно процесів, які протікають в структурі матеріалу при дії на нагрітий бетон води, яка використовується з метою охолодження будівельних конструкцій практично на всіх пожежах. В звязку з розглянутими питаннями запропоновано наукову гіпотезу, яка полягає в тому, що підвищення рівня пожежної безпеки будівель і споруд, побудованих з залізобетонних конструктивних елементів можна досягти шляхом комплексного підходу щодо забезпечення необхідної стійкості будівельних конструкцій до негативних факторів пожежі з урахуванням дій підрозділів пожежної охорони на всіх етапах функціонування будівель, в тому числі, під час пожежі та після неї, шляхом зміни підходів до тактики гасіння пожеж та запровадження методів оцінки ступеня вогнестійкості будівель після пожежі, розроблених на основі отриманих результатів експериментальних досліджень впливу високих температур та водяного охолодження на граничний стан згинальних залізобетонних конструкцій. У другому розділі викладені результати експериментальних досліджень характеристик тепловологопереносу, міцності та деформативності важкого бетону при високотемпературному нагріві з урахуванням циклічності тепловологісної дії на зразки, які досліджувались, та метод розрахунку температури прогрівання плити. Під час дослідження температурних полів та полів вологості встановлено, що при охолодженні нагрітого до високих температур бетону (573 К та вище) він набуває здатності інтенсивного вологопоглинання, яке перевищує початкову природну вологість в середньому в три рази, і може досягати критичних значень, які викликають вибухоподібне руйнування поверхневих шарів бетону до глибини залягання арматури (рис.1).Виконано комплексну оцінку стану системи: будівельний матеріал-конструкція-будівля з урахуванням впливу негативних факторів пожежі на стадії її розвитку та гасіння. Вивчено вплив вологості на межу вогнестійкості залізобетонних конструкцій, в результаті чого встановлено, що наявність деякої кількості вологи підвищує теплоємність матеріалу, збільшуючи цим самим межу вогнестійкості конструкцій за другим граничним станом. При організації гасіння пожеж необхідно враховувати ризик обвалення конструкцій, який зростає при повільному нарощуванні сил і засобів пожежогасіння в період подачі вогнегасних речовин (води) на нагріті поверхні несучих залізобетонних елементів будівель з метою їхнього охолодження. Розроблено новий метод експериментальної оцінки вогнестійкості згинальних залізобетонних конструкцій, який дозволяє оцінювати напружено-деформований стан конструктивних елементів з урахуванням впливу негативних факторів пожежі на стадіях її розвит