Study the behavior of wooden boards in the fire with the help of the finite element method

Authors

  • S. V. Pozdieiev Cherkassy Institute of Fire Safety named after Heroes of Chornobyl of National University of Civil Defense of Ukraine , Ukraine, 18034 Cherkassy, Onoprienko Str., 8, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-9085-0513
  • О. V. Nekora Cherkassy Institute of Fire Safety named after Heroes of Chornobyl of National University of Civil Defense of Ukraine , Ukraine, 18034 Cherkassy, Onoprienko Str., 8, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-5202-3285
  • V. V. Demeshok Cherkassy Institute of Fire Safety named after Heroes of Chornobyl of National University of Civil Defense of Ukraine , Ukraine, 18034 Cherkassy, Onoprienko Str., 8, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-7116-0034
  • B. Y. Medved Cherkassy Institute of Fire Safety named after Heroes of Chornobyl of National University of Civil Defense of Ukraine , Ukraine, 18034 Cherkassy, Onoprienko Str., 8, Ukraine

Keywords:

industrial facility, explosion pressure, hazards, mathematical simulation, shock tube, closed volume, gas explosion

Abstract

Purpose. The aim of the work is to define the basic parameters of the stress-strain state of deformation schemes, the distribu-tion of defects, as well as information on the mechanism and causes destruction of timber frames during a fire in the application of the finite element method. Methods. For the mathematical modeling of the behavior of the timber frames in a fire, use the finite element method. When applying the finite element method using a reliable mathematical models of strength and ductility wood and algorithm for solving nonlinear problems of heat conduction and strength results. Obtained information about the parameters of the stress-strain state and the destruction of timber frames overlap mechanism under fire exposure to the standard temperature conditions. Scientific novelty. It is shown that the timber frame at a certain time interval reduces its maximum deflection and then its value has stabilized for about 40 min., Showing that the presence of reducing the maximum deflection of the timber frame at a certain time interval and its further stabilization is due to thermal expansion of the lower layers of the plate frame, It revealed that the presence of plasterboard ceiling from below, allows significantly improves the fire resistance data frames for signs of loss of load-carrying capacity to the fire resistance class REI 60. The practical significance. The developed mathematical model of the timber frames and the results of the numerical experiment, which is held using this mathematical model allows the development of algorithms of calculation methods for the design of fire-resistant timber frame

Author Biographies

S. V. Pozdieiev, Cherkassy Institute of Fire Safety named after Heroes of Chornobyl of National University of Civil Defense of Ukraine , Ukraine, 18034 Cherkassy, Onoprienko Str., 8

Dr. Sc. (Tech.), Prof.

О. V. Nekora, Cherkassy Institute of Fire Safety named after Heroes of Chornobyl of National University of Civil Defense of Ukraine , Ukraine, 18034 Cherkassy, Onoprienko Str., 8

Cand. Sci. (Tech.), Senior Researcher

V. V. Demeshok, Cherkassy Institute of Fire Safety named after Heroes of Chornobyl of National University of Civil Defense of Ukraine , Ukraine, 18034 Cherkassy, Onoprienko Str., 8

adjunct

B. Y. Medved, Cherkassy Institute of Fire Safety named after Heroes of Chornobyl of National University of Civil Defense of Ukraine , Ukraine, 18034 Cherkassy, Onoprienko Str., 8

adjunct

References

Zahist od Pozhezhi. Pozhezhna bezpeka obyektіv budіvnitstva. DBN V.1.1-7-2002 [Chinny od 01.05.2003.]. - K .: Vidavnitstvo "Lіbra", 2003. - 87 - (Natsіonalny Ukraine Standard). (in Ukrainian)

Budіvelnі konstruktsії. Metodi viprobuvan na vognestіykіst. Zagalnі vimogi. Pozhezhna bezpeka. (ISO 834: 1975) DSTU B V.1.1-4-98 *. [Chinny od 10.28.1998.] - K .: Ukrarhbudіnform, 2005. - 20 - (Natsіonalny Ukraine Standard). (in Ukrainian)

EN 1995-1-2:2004. Eurocode 5: Design of timber structures.-Part 1-2: General-Structural fire design. –, Brussels, 2004.

Konig J. and Walleig L. Timber frame assemblies exposed to standard and parametric fires. Part 2: A design model for stand-ard fire expose// Tratek, Rapport I 0001001.-Stocholm.-June 2000.

Collier P. C. R. and Buchanan A. H. Fire Resistanceof Light-weight Timber Framed Walls/ Fire Technology, 38,125-145, 2002.

Milovanov A. F. Ognestoykost zhelezobetonnyih konstruktsiy [Fire resistance of reinforced concrete structures]. Moscow: Stroyizdat, 1986. - 224 p. (in Russian)

Sakharov V. S. Metod konechnyih elementov v mehanike tverdogo tela [Finite element method in solid mechanics] / [Sakha-rov V. S., Kislooky V. N., Kirichevskogo V. R. et al.]. - Kiev: Vishcha School, 1982. - 480 p. (in Russian).

Downloads

Published

2016-10-20

Issue

No. 93 (2016)

Section

Life Safety

License

Редакція  Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.

При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а  автор отримує перше попередження.

Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).