Preview

Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Исследование механических свойств современного металлопроката строительного назначения при повышенных температурах

https://doi.org/10.22227/0869-7493.2022.31.02.52-62

Полный текст:

Аннотация

Введение. Значимым недостатком расчетно-аналитических методов определения пределов огнестойкости строительных металлоконструкций является отсутствие практической информации по особенностям изменения прочностных характеристик наиболее распространенных марок современных строительных сталей при высокотемпературном воздействии. Целью настоящей работы стало получение таких данных для проката с повышенными показателями термостойкости при нагреве до критических температур.

Материалы и методы. В качестве объекта исследования использовали образцы металлопроката классов прочности: С255 (сталь Ст3сп), С345 (сталь 09Г2С), С390 (сталь 14Г2), а также проката с повышенными показателями термостойкости С355П (сталь 06МБФ). Статические испытания механических свойств на растяжение и сжатие проводили на малогабаритных цилиндрических образцах типа В, с резьбой М10 на головках и рабочим диаметром 4 мм. Методика определения высокотемпературных механических свойств проката предусматривала нагрев указанных образцов со скоростью не более 10 °С/мин до заданной температуры испытания, выдержку в течение 15 мин и проведение испытания на статическое одноосное растяжение/сжатие.

Результаты и обсуждение. Представлены результаты экспериментальных исследований механических свойств различных марок сталей наиболее широко применяемого в настоящее время строительного металлопроката, включая прокат с повышенными показателями термостойкости в условиях огневого воздействия. Полученные данные оформлены в виде графиков, позволяющих провести количественную оценку влияния повышения температуры в условиях огневого воздействия на прочностные характеристики строительного проката, что позволяет использовать эту информацию при проектировании и эксплуатации строительных металлоконструкций, а также при разработке расчетно-аналитических методов определения пределов огнестойкости строительных металлоконструкций.

Заключение. Полученные данные по огнестойкости указанной металлопродукции позволяют осуществлять более обоснованное проектирование в строительстве, обеспечивая повышение безопасности и устойчивости зданий и сооружений к огневому воздействию при пожаре. Расширение возможностей для использования сортамента проката с повышенной термостойкостью позволит снизить металлоемкость и себестоимость строительства, повысит конкурентоспособность и привлекательность применения стальных конструкций в строительстве зданий и сооружений различного назначения.

Об авторах

В. И. Голованов
Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий
Россия

Голованов Владимир Ильич, д-р техн. наук, главный научный сотрудник

РИНЦ ID: 731807

143903, Московская обл., г. Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12



Г. И. Крючков
Академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий
Россия

Крючков Геннадий Игоревич, адъюнкт

РИНЦ ID: 1106326; Researcher ID: ACV-2350-2022

129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, 4



А. Н. Стрекалев
Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В.А. Кучеренко (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко), НИЦ «Строительство»
Россия

Стрекалев Александр Николаевич, заведующий сектором

РИНЦ ID: 761041

109428, г. Москва, ул. 2-я Институтская, 6, стр. 1



А. А. Комиссаров
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

Комиссаров Александр Александрович, канд. техн. наук, заведующий лабораторией

РИНЦ ID: 755807; Scopus Author ID: 56553875000; Researcher ID: G-6717-2014

119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1



С. М. Тихонов
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия

Тихонов Сергей Михайлович, канд. техн. наук, старший научный сотрудник

РИНЦ ID: 597006; Scopus Author ID: 7004844557; Researcher ID: AGJ-2867-2022

119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4, стр. 1



Список литературы

1. Яковлев А.И. Расчет огнестойкости строительных конструкций. М. : Стройиздат, 1988. 144 с.

2. Голованов В.И., Пронин Д.Г. Влияние развития нормативной базы в области пожарной безопасности на применение стали в строительстве // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 10. С. 24–29. DOI: 10.33622/0869-7019.2021.10.24-29

3. Kordina K., Meyer-Ottens C. Beton Brandschutz Handbuch. 2 Auflage. Düsseldorf : Verlag Bau + Technik, 1999. 284 p.

4. Heo Y.-S., Sanjayan J.G., Han C.-G., Han M.-C. Synergistic effect of combined fibers for spalling protection of concrete in fire // Cement and Concrete Research. 2010. Vol. 40. Issue 10. Pp. 1547–1554. DOI: 10.1016j.cemconres.2010.06.011

5. Дешевых Ю.И. Гармонизация российских и международных нормативных документов в области пожарной безопасности // Стандарты и качество. 2013. № 10. С. 42–43. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20465897

6. Голованов В.И., Пехотиков А.В., Павлов В.В. Огнезащита стальных и железобетонных конструкций производственных зданий и сооружений // Безопасность труда в промышленности. 2021. № 9. С. 50–56. DOI: 10.24000/0409-2961-2021-9-50-56

7. Zilch K., Müller A., Reitmayer C. Erweiterte Zonenmethode zur brandschutztechnischen Bemessung von Stahlbetonst tzen. URL: https://www.zm-i.de/wp-content/uploads/2021/03/erweiterte-zonenmethode-zur-brandschutztechnischen-bemessung-von-stahlbetonstutzen.pdf (дата обращения: 30.06.2021).

8. Голованов В.И., Павлов В.В., Пехотиков А.В. Оценка огнезащитной эффективности покрытий для стальных конструкций // Пожарная безопасность. 2020. № 4. C. 43–54. DOI: 10.37657/vniipo.pb.2020.101.4.004

9. Gravit M., Klementev B., Shabunina D. Fire protection of steel structures with epoxy coatings under cryogenic exposure // Buildings. 2021. Vol. 11. Issue 11. P. 537. DOI: 10.3390/buildings11110537

10. Клементьев Б.А., Калач А.В., Гравит М.В. Сравнительный анализ требований России и США к огнестойкости строительных конструкций нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2021. Т. 30. № 5. С. 5–22. DOI: 10.22227/0869-7493.2021.30.05.5-22

11. Голованов В.И., Крючков Г.И. Оценка огнестойкости стальных конструкций при нормируемых температурных режимах пожара // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2021. № 3. С. 52–60. DOI: 10.25257/FE.2021.3.52-60

12. Moore D.B., Lennon T. Fire engineering design of steel structures // Progress in Structural Engineering and Materials. 1997. Vol. 1. Issue. 1. Pp. 4–9. DOI: 10.1002/pse2260010104

13. Федоров В.С., Левитский В.Е., Молчадский И.С., Александров А.В. Огнестойкость и пожарная опасность строительных конструкций. М. : Изд-во АСВ, 2009. 408 с.

14. Maraveas C., Vrakas A.A. Design of concrete tunnel linings for fire safety // Structural Engineering International. 2014. Vol. 24. Issue 3. Pp. 319–329. DOI: 10.2749/101686614X13830790993041

15. Бартелеми Б., Крюппа Ж. Огнестойкость строительных конструкций / пер. с фр. М. : Стройиздат, 1985. 216 с.

16. Комиссаров А.А., Тихонов С.М., Тен Д.В., Матросов М.Ю., Глухов П.А., Пехотиков А.В., Кузнецов Д.В. Сравнительная огнестойкость современных строительных сталей // Сталь. 2021. № 11. С. 40–45.

17. Одесский П.Д., Ведяков И.И. Сталь в строительных металлических конструкциях. М. : Металлургиздат, 2018. 906 с.

18. Одесский П.Д., Кулик Д.В. Стали с высоким сопротивлением экстремальным воздействиям. М. : Интермет Инжиниринг, 2008. 239 с.

19. Ройтман В.М., Голованов В.И. Необходимость технического регулирования огнестойкости зданий с учетом возможности комбинированных особых воздействий с участием пожара // Пожарная безопасность. 2014. № 1. C. 86–92.

20. Гордиенко Д.М., Лагозин А.Ю., Мордвинова А.В., Шебеко Ю.Н., Некрасов В.П. Обеспечение пожарной безопасности морских стационарных нефтегазодобывающих платформ // Научно-технический сборник. Вести газовой науки. 2019. № 2 (39). С. 136–142.

21. Гордиенко Д.М., Вогман Л.П., Горшков В.И., Шебеко Ю.Н., Мелихов А.С., Леончук П.А., Мордвинова А.В. Обеспечение пожарной безопасности производственных объектов, исследования и разработка нормативных документов ФГБУ ВНИИПО МЧС России в области предупреждения пожаров и взрывов // Безопасность труда в промышленности. 2017. № 6. С. 5–20. DOI: 10.24000/0409-2961-2017-6-5-20

22. Stucchi R., Amberg F. A practical approach for tunnel fire // Structural Engineering International. 2020. Vol. 30. Issue 4. Pp. 515–529. DOI: 10.1080/10168664.2020.1772697

23. Dehn F., Werther N., Knitl J. Groβbrandversuche fur den City-Tunnel Leipzig. 2006 Ernst&Sohn Verlag fur Architektur und technische Wissenschaften GmbH&Co.KG. Berlin : Beton-und Stahlbetonbau, 2006. Vol. 101. Heft 8. S. 631–635. DOI: 10.1002/best200608186

24. Dehn F., Werther N. Brandversuche an Tunnelinnenschalenbetonen fur den 30-Nordtunnel in Madrid. 2006 Ernst&Sohn Verlag fur Architektur und technische Wissenschaften GmbH&Co. KG. Berlin : Beton-und Stahlbetonbau, 2006. Vol. 101. Heft 9. S. 729–731. DOI: 10.1002/best.200608187


Рецензия

Для цитирования:


Голованов В.И., Крючков Г.И., Стрекалев А.Н., Комиссаров А.А., Тихонов С.М. Исследование механических свойств современного металлопроката строительного назначения при повышенных температурах. Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2022;31(2):52-62. https://doi.org/10.22227/0869-7493.2022.31.02.52-62

For citation:


Golovanov V.I., Kryuchkov G.I., Strekalev A.N., Komissarov A.A., Tikhonov S.M. A study on mechanical properties of modern rolled structural metal at elevated temperatures. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2022;31(2):52-62. (In Russ.) https://doi.org/10.22227/0869-7493.2022.31.02.52-62

Просмотров: 46


ISSN 0869-7493 (Print)
ISSN 2587-6201 (Online)