Ocena nosilnosti armiranobetonskih okvirnih konstrukcij po požaru : doktorska disertacija
Estimation of load bearing capacity of reinforced concrete frames after fire : doctoral dissertation

slovenski

doktorska dela

2020

armirani beton   Armiranobetonske konstrukcije   Disertacije   eksperimentalne raziskave   gradbeništvo   konstitucijske zveze betona   mehanska analiza linijskih AB elementov   neporušne metode   povišane temperature   požarna analiza   Požarna odpornost   umetne nevronske mreže

Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo

V doktorski disertaciji nas je zanimala ocena nosilnosti armiranobetonskih (AB) okvirnih konstrukcij po požaru, kar smo izvedli v dveh delih. V prvem delu smo predstavili različne neporušne in porušne metode preizkušanja betona, ki so uporabljene v eksperimentalnem delu. V okviru eksperimentalnega dela je bilo izdelanih pet različnih betonskih mešanic z apnenčevim agregatom, ki se med seboj razlikujejo v vodo-cementnem razmerju, vrsti cementa ter količini vode in dodatkov. Betonski preizkušanci so bili po končani negi in sušenju na zraku v električni peči izpostavljeni temperaturam 200 °C, 400 °C, 600 °C oziroma 800 °C in nato ohlajeni na sobno temperaturo. Sledilo je eksperimentalno preizkušanje, pri čemer so bile uporabljene neporušne in porušne metode. Referenčne vrednosti eksperimentalnih meritev so bile določene na skupini preizkušancev, ki niso bili predhodno segrevani. Rezultati neporušnih preizkusov zajemajo določitev hitrosti preleta vzdolžnih ultrazvočnih valov, površinske trdnosti betona, dinamičnega modula elastičnosti in strižnega modula betona, medtem ko porušni preizkusi zajemajo določitev tlačne in upogibne natezne trdnosti ter modula elastičnosti betona. Nato je bilo s statističnimi metodami ugotovljeno, da temperatura statistično značilno vpliva na omenjene eksperimentalne rezultate, s čimer zaznamo spremembe med posameznimi predhodno segretimi preizkušanci. Sledila je ocena mehanskih lastnosti betona po izpostavljenosti povišanim temperaturam, imenovanih tudi preostale mehanske lastnosti, z regresijskima modeloma z eksplicitnimi zvezami in umetnimi nevronskimi mrežami. Pri tem smo ugotovili, da preostalo upogibno natezno trdnost in modul elastičnosti betona zelo natančno lahko ocenimo na podlagi regresijskih modelov z eksplicitnimi zvezami, medtem ko je za natančnejšo oceno preostale tlačne trdnosti potrebna uporaba umetnih nevronskih mrež. V drugem delu je na kratko predstavljen numerični model za določitev požarne odpornosti linijskih AB konstrukcij po požaru Nfira, ki deluje v programskem okolju Matlab. Novost numeričnega modela so eksperimentalno določeni materialni parametri konstitucijske zveze betona z apnenčevim agregatom po izpostavljenosti povišanim temperaturam. Sledila je izdelava parametričnih študij, pri čemer je bil raziskan vpliv različnih razvojev temperature po požarnem prostoru kot tudi vpliv sestave betonske mešanice na odziv linijskih AB konstrukcij po požaru.

25.02.2021