prof. Ing. František Wald, CSc.

Recenzovaný Druhá část série představuje komplexní přístup k výzkumu účinnosti OSB obkladů jako pasivní požární ochrany ocelových nosníků. Byla provedena velkorozměrová zkouška v horizontální peci, která ukázala, že OSB obklady významně zpomalují ohřev oceli až do okamžiku selhání obkladu. Jednovrstvé opláštění prodloužilo čas do dosažení kritické teploty přibližně o 17 minut, dvouvrstvé až o 30 minut. Slabinou systému se ukázaly pracovní spáry mezi deskami, kde docházelo k předčasnému selhání. CFD model vytvořený v prostředí FDS dokázal velmi dobře replikovat průběh ohřevu, zejména u nechráněných profilů a chráněných prvků do okamžiku ztráty integrity obkladu. Odchylky nastaly až po jeho odpadnutí, což poukazuje na nutnost dalšího rozšíření modelu o mechanické porušení. Výsledky potvrzují ochranný potenciál OSB obkladů a poskytují základ pro rozvoj návrhových metod zahrnujících stabilitu obkladu, přítomnost spar i predikci selhání obkladu v čase.

Recenzovaný Tento článek se zabývá problematikou pasivní požární ochrany ocelových konstrukcí pomocí deskových materiálů na bázi dřeva, konkrétně OSB desek. Ocel je sice nehořlavý materiál, avšak při teplotách nad 400–600 °C rychle ztrácí své mechanické vlastnosti a vyžaduje účinnou ochranu před požárem. Studie ukazuje, že dřevěné obklady, ač samy podléhají hoření, mohou díky tvorbě zuhelnatělé vrstvy paradoxně zpomalit ohřev oceli a prodloužit dobu její odolnosti vůči požáru. V rámci experimentu byly testovány nosníky s různým typem OSB obkladu a výsledky prokázaly, že vícevrstvé opláštění zvyšuje požární odolnost o desítky minut oproti nosníku nechráněnému. Tyto poznatky byly dále ověřeny numerickým modelováním (CFD a FE analýzou), které umožnilo detailně popsat přenos tepla, proces pyrolýzy i mechanickou odezvu. Studie přináší metodický základ pro návrh a posouzení dřevěného opláštění jako alternativního systému požární ochrany ocelových prvků, s důrazem na bezpečnost, architekturu a udržitelnost.

Recenzovaný Současné stavebnictví klade důraz na minimalizaci dopadu průmyslové výroby na životní prostředí a na prevenci vzniku odpadů. Tento přístup otevírá prostor pro smysluplné cíle, jako je opětovné využívání stavebních konstrukcí a jejich prvků – praxe, která byla běžná po staletí. Dnešních cílů lze dosáhnout zejména obnovou a cirkulací existujících konstrukčních prvků, a to jak ve stavebnictví, tak v dalších průmyslových odvětvích – bez nutnosti jejich separace či recyklace na základní materiály. Tyto procesy jsou dnes realizovatelné díky vyspělým průmyslovým technologiím a efektivním dodavatelským řetězcům. Příspěvek vychází z materiálů projektu ADVANCE a ze semináře katedry ocelových konstrukcí ČVUT v Praze.

Recenzovaný Tento článek navazuje na Část 1 zabývající se teoretickými poznatky o částečné požární ochraně ocelových konstrukcí. Zaměřuje se na experimentální práci a numerické modely, doplněné parametrickými studiemi. Experimenty byly provedeny na čtyřech ocelových vzorcích, z nichž každý byl podroben standardní teplotní křivce požáru po dobu 60 min. Vzorky byly testovány s různými tloušťkami požárního nátěru, aby se zjistil jejich vliv na teplotní chování oceli. Numerické modely byly vyvinuty na základě získaných experimentálních dat a sloužily pro parametrické studie, které zkoumaly vliv různých proměnných, jako je délka a tloušťka požární ochrany, na teplotu v místě spojení nosníku a sloupu. Výsledky ukazují, že tloušťka a délka požární ochrany mají významný vliv na teplotní stabilitu ocelových konstrukcí a mohou být použity pro návrh efektivních požárních ochranných opatření.

Recenzovaný Tento článek se zaměřuje na částečnou požární ochranu ocelových konstrukcí a poskytuje teoretický přehled současných metod a materiálů používaných v tomto oboru. Jsou představeny různé typy pasivních požárních ochranných systémů, včetně intumescentních nátěrů a jejich vlivu na tepelný přenos mezi chráněnými a nechráněnými částmi konstrukce. Článek se zabývá analytickými a matematickými metodami pro stanovení tepelných vlastností a požární odolnosti použitých materiálů, s důrazem na ty, které podléhají tepelné degradaci. Tento článek poskytuje ucelený pohled na teoretické základy částečné požární ochrany ocelových konstrukcí a nabízí směry pro další výzkum v této oblasti a poskytuje základ pro Část 2: Experimenty, numerické modely a srovnání.

Recenzovaný Článek popisuje virtuální pec pro zkoušení požární odolnosti konstrukcí. Jedná se o numerický model stropní pece vytvořený v programu FDS (Fire Dynamics Simulator), který je založen na metodě CFD (Computational Fluid Dynamics). Přesnost numerického modelu je validována pomocí několika požárních zkoušek provedených ve vodorovné peci v požární laboratoři PAVUS, a.s. Výsledky v podobě teploty plynu uvnitř pece vykazují dobrou shodu s experimenty, a to i v případě přítomnosti hořlavého zkušebního vzorku. Využití numerického modelování na základě analýzy dynamiky plynů se proto ukázalo jako vhodná metoda pro modelování zkoušek požární odolnosti.

Recenzovaný Předmětem tohoto příspěvku je představení numerického modelu pro popis chování dřevobetonových stropních konstrukcí s rozptýlenou výztuží, které jsou vystaveny vysokým teplotám za požární situace. Model zahrnuje model spřažení vláknobeton-dřevo, teplotní a mechanickou analýzu membránového působení, jeho vývoj a dosažení mezního stavu únosnosti za požární situace při velkých deformacích.

Recenzovaný Předmětem tohoto příspěvku je porovnání dvou provedených experimentů dřevobetonové stropní konstrukce s rozptýlenou výztuží za požáru, tvořené vláknobetonovou deskou a dřevěnými nosníky z lepeného lamelového dřeva. Hlavním cílem je posoudit možnost využití vláknobetonové desky, která spolupůsobí s dřevěnými nosníky ke zvýšení požární odolnosti spřažené dřevobetonvé konstrukce díky membránovému chování.

Recenzovaný Globální analýza prutových ocelových stavebních konstrukcí se při projektování řeší prostorovým prutovým modelem. Připojení prutů ke styčníkům se předpokládá dokonale tuhé nebo se modeluje pomocí volných, případně pružných kloubů. Nová metoda CBFEM umožňuje modelovat styčník podrobně.

Recenzovaný Článek podrobně seznamuje s normami pro navrhování a provádění ocelových konstrukcí, které za poslední období prodělaly značný vývoj. Pro ocelové konstrukce je k dispozici dvacet evropských dokumentů, které postupně představíme a okomentujeme. Nechybí ani revize norem k roku 2020.

Recenzovaný Chybná návrh detailu může způsobit poruchy a havárie ocelových konstrukcí. U složitějších styčníků projektanti doposud slabá nísta pouze odhadovali. Metoda CBFEM umožňuje optimální a bezpečný návrh styčníků. Výsledky poskytují statikovi jasnou informaci, zda je návrh bezpečný.

Při návrhu ocelové konstrukce používá statik přednostně prutové prvky. Na konstrukci je ale řada míst, kde prutová teorie neplatí. Analýza konstrukce v těchto částech je obtížná a vyžaduje zvláštní pozornost. Pomocí předloženého sw může statik lépe poznat chování jakkoli tvarovaného styčníku a tvar styčníku i jeho dimenze efektivně optimalizovat.

Co se stane, když auto vzplane na otevřeném prostranství? Jaké zplodiny se dostávají do ovzduší, jak moc to hřeje a po jaké době různé části auta explodují? Závažnost problematiky je doložena daty ze statistiky požárů automobilů v ČR za období 2004–2013 s účinky požárů na osádku a nejbližší okolí.

Při řešení požární bezpečnosti staveb je třeba znát hodnoty požární odolnosti stavebních výrobků a konstrukcí a navrhovat konstrukce, které požadované hodnoty požární odolnosti splní. Při realizaci staveb lze rozlišit dvě kategorie prvků: stavební výrobky a stavební konstrukce.

Stanovení rozvoje požáru v požárním úseku s následným zjištěním teploty v jednotlivých částech konstrukce vyžaduje znalost mnoha parametrů. Nejdůležitějším krokem je stanovení návrhového požárního scénáře, který nejlépe odpovídá mimořádné požární situaci. Na základě návrhového požáru lze popsat průběh teplot v požárním úseku a určit přestup tepla do konstrukce. Podívejme se na několik modelů a na tepelná a mechanická zatížení konstrukcí.

Spoluprací celého tvůrčího týmu již od počátečního stádia projektové činnosti lze zajistit správné a účelné řešení požární bezpečnosti stavby. Prokazování požární odolnosti staveb výpočtem je nezbytnou nutností a při využití výpočtových softwarů je zpracovatel povinen prověřit a doložit jejich vhodnost pro daný případ.

Kvality požární ochrany se dosahuje vhodnou výchovou a vzděláváním, výzkumem, investicemi do technického řešení a vybavením budov, legislativou, standardy a prací profesionálních i dobrovolných hasičských sborů. Česká republika se, v evropském i celosvětovém statistickém porovnání, dlouhodobě pohybuje na předních místech v úspěšnosti požární ochrany osob a majetků. Článek je důležitým shrnutím možností v návrhu požární odolnosti konstrukcí v národních předpisech.

Článek přináší technickou zprávu o požární zkoušce na experimentálním objektu v Mokrsku. Zkouška tematicky navázala na deset velkých požárních zkoušek, které se konaly na skutečných budovách s ocelovou, betonovou a dřevěnou nosnou konstrukcí v Cardingtonu ve Velké Británii v letech 1998 až 2003. Při zkoušce byly využity i poznatky z kolapsu budov WTC v roce 2001.