Prikazan in preverjen je tri-koračni model za numerično simulacijo odziva sovprežne konstrukcije (jeklo-beton) na požarno obtežbo. Prvi korak je namenjen določitvi temperatur požarnih plinov okrog konstrukcije med požarom. Drugi korak je namenjen določitvi prehoda toplote in prenosa vlage skozi prerez nosilca. Pri prenosu vlage so upoštevani prenos vode, pare, zraka, uparitev in kondenzacija ter dehidratacija. Upoštevana je odvisnost termo-higro materialnih parametrov od temperature. Tretji korak opravi geometrijsko in materialno nelinearno mehansko analizo nosilca. Upoštevan sta zdrs in razmik na stiku jeklenega in betonskega dela nosilca. Upoštevana je temperaturna degradacija mehanskih parametrov materiala, vključno z mehčanjem in lokalizacijo deformacij ter viskoznim tečenjem jekla in betona. Izpeljana numerična metoda za mehansko analizo temelji na novih, robustnih in natančnih makro deformacijskih linijskih končnih elementih za dvoslojni nosilec. Formulacija je splošna in omogoča upoštevanje različnih pojavov in učinkov požara na konstrukcije. Za prikaz splošnosti formulacije je v članku opravljena analiza raznih vplivov na obnašanje tradicionalnega sovprežnega nosilca s trapezno pločevino pri požaru vse do porušitve. Pokazano je, da je prispevek k nosilnosti znaten le, če je razmerje togosti jeklene pločevine in armature v betonu zadosti velik, stik med pločevino in betonom pa zadosti tog.
COBISS.SI-ID: 2076775
V članku je predstavljena nova numerična metoda za nelinearno analizo bočno ojačanih armiranobetonskih nosilcev ob sočasnem delovanju mehanske in temperaturne obtežbe v pogojih požara. V betonu je prehod toplote in vlage modeliran neodvisno od mehanskega deformiranja nosilca. Toplotnovlažnostna analiza je v betonskem delu kompozitnega nosilca opisana s povezanim modelom Davieja in sodelavcev, prehod toplote v jeklenih bočnih ojačitvah nosilca pa s Fourierovo enačbo za prehod toplote v homogenih snoveh. Za modeliranje mehanskega obnašanja bočno ojačanega armirano betonskega nosilca je v članku predstavljena nova družina deformacijskih končnih elementov. Ti so zasnovani na Reissnerjevem modelu ravninskega nosilca in temperaturno odvisnih nelinearnih modelih betona, jeklene bočne ojačitve in povezave med slojema. Primerjava med eksperimentalnimi in numeričnimi rezultati kaže, da je numerični model natančen in primeren za analizo bočno ojačanih armirano betonskih nosilcev v pogojih požara. S parametričnimi študijami je pokazano, da bočne ojačitve bistveno vplivajo na požarno odpornost bočno ojačanih armiranobetonskih nosilcev. Delo spada v kategorijo A' –zelo kvalitetnih dosežkov.
COBISS.SI-ID: 6309217
Predstavljen je nov mehanski model in analitična rešitev za določitev napetosti in deformacij v linearno elastičnem ravninskem nosilcu z razpokami zaradi upogiba ter ojačanemu s stranskimi ploščami. Strižna interakcija med ploščo in nosilcem je upoštevana v vzdolžni in prečni smeri. Stik se obnaša linearno. Razpoke so modelirane z vzmetmi. Rezultati so najprej primerjani z eksperimenti iz literature in z rezultati 3D analize z metodo končnih elementov z računalniškim programom Lusas. Čeprav je analitični model samo linijski, se rezultati z Lusasovim 3D modelom izredno dobro ujemajo. Model je uporabljen za inženirsko analizo nosilca, pri čemer preverjamo vplive vrste geometrijskih in materialnih parametrov na globalno obnašanje nosilca in tudi na vrednosti napetosti. Ti parametri so: togost stika, velikost in število razpok, razpon nosilca, in velikost in debelina ojačevalnih stranskih plošč. Našteti parametri imajo velik vpliv predvsem na previsne nosilce. Če pa je nosilec kontinuiren prek dveh polj, veliko vplivajo le velikost in debelina plošč ter razponi polj. Članek služi kot osnova za posplošitev na požarno analizo.
COBISS.SI-ID: 6031457
V članku je prikazan nov numerični postopek za analizo zvezno podprtih ukrivljenih armiranobetonskih nosilcev, obteženih z mehansko in temperaturno obtežbo, s katero modeliramo vpliv požara na konstrukcijo. Prikazana je nestacionarna nelinearna analiza hkratnega prehoda toplote in prenosa vlage skozi beton zaradi povišanih temperatur. Analiza upošteva vrsto pojavov, značilnih za prehod vlage skozi porozno snov in pri viskokih temperaturah, na primer uparitev vode in njena kasnejša kondenzacija. Časovni in krajevni potek temperatur po betonskem nosilcu predstavlja obtežbo na nosilec. Nosilec je hkrati obtežen z lastno težo in s težo zemljine, ki jo podpira. Za nelinearno mehansko analizo je izpeljan nov numerični model, ki temelji na interpolaciji specifičnih deformacij. Stik med zemljino in ukrivljenim nosilcem prenaša le tlačne površinske sile. Modeliran je s sistemom nelinearnih enostransko nosilnih diskretnih vzmeti v vozliščih. Mehanski model je bil preverjen s 3D modelom komercialnega programa LUSAS. Napravljene so bile številne parametrične študije obnašanja tipične ločne konstrukcije avtocestnega predora. Preverjen je bil vpliv velikosti pasivni tlakov v zemljini, togosti in gostote zemljine ter robnih pogojev na obnašanje, nosilnost in duktilnost armiranobetonske predorske cevi v ravnini.
COBISS.SI-ID: 6877281
Članek opisuje, kako numero določimo uklonsko silo armiranobetonskega stebra v požaru. Najprej določimo spreminjanje temperature plinov v požarnem prostoru. Nato s povezano termo-higro analizo določimo spreminjanje vlage in temperature v stebru. Vlaga in temperatura sta po stebru neenakomerno razporejeni. Kritično uklonsko silo in pripadajoči kritični čas ob znani krajevni in časovni porazdelitvi temperature ter mehanske obtežbe določimo po metodah linearne teorije stabilnosti. Glavni cilj raziskave stabilnosti stebra je določitev kritičnega časa ali preostale nosilne kapacitete stebra ob morebitni prekinitvi požara. Prikazani so rezultati parametrične študije za različne geometrijske parametre.
COBISS.SI-ID: 6871137