EN 1992-1-2:2004. Общие правила определения огнестойкости

Бетонная балка в условиях стандартного пожара.

Тип задачи:
Плоско-паралелльная задача нестационарной теплопередачи.

Геометрия

Дано
Передача тепла от пламени идет за счет конвекции и излучения. Коэффициент конвекции 25 Вт/м²С, чернота поверхости бетона 0.7.
Формула стандартного режима пожара по ISO 834*:
T(t) = T₀ + 345*log₁₀(8*t + 1), где t - время в минутах, а T₀=20°C - это начальная температура.

Теплопроводность бетона λ(T) = 1.36 - 0.136*(T/100) + 0.0057*(T/100)² Вт/м°C

Теплоемкость бетона C зависит от температуры

Плотность бетона ρ меняется, так как влага испаряется при нагреве.

Задача:
Рассчитать распределение температуры во времени.

Решение
В стандарте EN 1992-1-2:2004** рассматривается только четверть сечения. Мы в задаче тоже оставили только четверть модели, а на границах поставили условие симметрии (нулевого теплового потока).
В ELCUT плотность материала ρ - это постоянная величина. Мы используем значение плотность при 20°C и задаем модифицированную кривую теплоемкости, которая учитывает зависимость плотности от времени:
C'(T) = C(T) * ρ(T)/ρ(20°C);

Результат
Распределение температуры в сечении колонны спустя 30 минут и 60 минут после начала пожара.

Источник:
*ISO 834-1:1999. Fire-resistance tests — Elements of building construction — Part 1: General requirements.
Кривую стандартного пожара можно также найти в ГОСТ 30247.0-94.

**EN 1992-1-2:2004 Design of concrete structures - Part 1-2: General rules - Structural fire design.

• Скачать файлы задачи