Точный расчет против силы огня

Строительные конструкции, возводимые или уже эксплуатируемые, должны отвечать требованиям пожарной безопасности и обладать огнестойкостью. Для этого на стадии проектирования необходимо оценить их несущую способность при огневом воздействии в течение заданного времени. Методики расчёта предела огнестойкости железобетонных конструкций, усиленных композиционными материалами, разрабатывают в Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете. О принципах этой работы "Российской газете" рассказала старший преподаватель кафедры железобетонных и каменных конструкций СПбГАСУ Анастасия Денисова.

Анастасия Дмитриевна, для каких конструкций вы разрабатываете методику расчёта предела огнестойкости? Какие задачи решаются в исследовании?

Анастасия Денисова: В настоящее время речь идет об изгибаемых железобетонных конструкциях (балках и плитах), усиленных системами внешнего армирования. Материалом для усиления здесь выступает композиционный материал, представленный фиброармированным полимером (ФАП) в форме ламината - жесткой пластины.

Системы внешнего армирования из полимерных композиционных материалов находят все большее применение при усилении конструкций. Это связано с рядом преимуществ метода и материалов в сравнении с традиционными (бетоном, сталью и железобетоном): высокие показатели прочности и жёсткости при малом весе, коррозионная стойкость, простота работ по установке системы с возможностью усиления конструкции без остановки её эксплуатации. Однако недостатком является низкая огнестойкость самого композиционного материала.

Для широкого практического применения этих систем усиления необходимо расчётное подтверждение безопасности принимаемых конструктивных решений, в том числе при воздействии огня на усиленную конструкцию. Для этого, в свою очередь, нужны инженерные методики расчёта, которые будут учитывать особенности работы материалов не только усиливаемой конструкции, но и системы внешнего армирования - непосредственно композиционного материала. Отсутствие таких алгоритмов стало причиной для нашего исследования.

В работе решаются задачи по разработке алгоритмов для расчёта предела огнестойкости усиленных железобетонных балок и плит с учётом особенности работы системы внешнего армирования при огневом воздействии.

Анастасия Дмитриевна, в чем состоит практическое значение тех изысканий, которыми вы занимаетесь?

Анастасия Денисова: Работа ведется таким образом, чтобы ее результаты могли быть внедрены в реальную практику. Конечным результатом исследования, который можно будет передать проектировщикам, должны стать алгоритмы, позволяющие решить задачи подбора огнезащиты, обеспечивающей требуемый предел огнестойкости усиленной конструкции при заранее известных параметрах. На основе отечественных и зарубежных экспериментальных данных описывается характер работы усиленных конструкций при огневом воздействии с огнезащитой и без нее. Кроме того, рассматривается и описывается механическая работа ФАП при воздействии на него повышенных и высоких температур. В дальнейшем это позволит уточнить разрабатываемые методики расчёта и распространить их на другие виды усиливаемых железобетонных конструкций и системы внешнего армирования.

Ваше исследование проводится по инициативе СПбГАСУ или по заказу инженеров-практиков?

Анастасия Денисова: Решаемая проблема пришла из практической проектной деятельности. Изначально, конечно, вопросы "что с огнестойкостью?", "нужна ли огнезащита?", "как посчитать?", "как подобрать параметры огнезащиты?" звучали от инженеров-практиков. Впрочем, многие из них одновременно являются преподавателями СПбГАСУ, поэтому инициатива решения проблемы принадлежит инженерам и вузу, так как в данном случае одно неотделимо от другого.

В то же время исследование проводится при поддержке университета. Был объявлен конкурс грантов на выполнение научно-исследовательских работ научно-педагогическими работниками СПбГАСУ. Я подала заявку с рассматриваемой нами темой, и её поддержали. Так что теперь решение задачи по определению предела огнестойкости железобетонных конструкций, усиленных системами внешнего армирования, стало ближе.

Реклама

СПбГАСУ