Az alkalmazott modell validációja

A bemutatott elméleti háttéren nyugvó Excel programunk validációját Annikken de Lange: Modelling heat diffusion in conc­rete structures during a tunnel fire, to investigate structural safety [8] című diplomamunkája alapján végeztük el. Az általa közölt eredmények közül két relevánsnak tartott tűzgörbéhez tartozókat kiválasztottuk. Célszerűen egy olyat választottunk, amihez nem tartozik lehűlési szakasz (RWS) és egy olyat, amelyhez tartozik lehűlési szakasz (RABT-ZTV vasúti). Diplomamunkájában az Ansys programot alkalmazta, amely egy rendkívül fejlett általános célú végeselemprogram. Az általa vizsgált időpontokban és mélységekben meghatároztuk mi is a kialakuló hőmérsékleti értékeket és az értékek eltéréseit. A kapott adatokat a RWS tűzgörbe esetén a 7. táblázat, míg RABT-ZTV vasúti tűzgörbe esetén a 8. táblázat foglalja össze.

A 7. táblázatban elvégzett validáció alapján belátható, hogy olyan tűzgörbék esetén, amelyek nem rendelkeznek lehűlési szakasszal, azoknál a két eljárással nyert eredmény gyakorlatilag azonosnak tekinthető. Ennél árnyaltabb kép rajzolódik ki a 8. táblázatban elvégzett validáció esetén. Itt azt tapasztaljuk, hogy a lehűlési szakasz 6/11 részében 120 perc tűzidőtartam esetén az egyezés most is rendkívül jónak mondható a számítási modellünk által szolgáltatott eredmények és az Ansys által szolgáltatottak között. A vizsgált tűz 170 perc tűzidőtartam után kialszik és ezt követi 70 perc szabad lehűlés, amely során már a tűznek eredetileg kitett felületen megváltozott peremfeltételeket kellene figyelembe venni. Ezt szemlélteti a 8. táblázat utolsó oszlopa, ahol az egyezés mértéke már nem elfogadható a peremfeltételek megváltozása miatt. Mivel a program jelen verziója ezt nem teszi lehetővé, így alkalmazása továbbfejlesztés nélkül csak a tűz kialvásáig lehetséges. Megjegyezzük azt, hogy az OTSZ [3] alapján ezen tűzgörbe esetén maximálisan 120 perc tűzkitét esetére alkalmazandó, tehát a gyakorlati szakmai munka számára végig megbízhatóan alkamazható.

Cikkünk következő részében, felhasználva az elméleti összefoglalásban található ismereteket, bemutatjuk olyan újszerű izotermavonalak kidolgozását, amelyek a praxis számára a szabványos tűzgörbe esetére rendelkezésre állnak, de ettől eltérő tűzgörbék vizsgálatát nem teszik lehetővé.

Összefoglalás

Cikkünk készítése során bemutattuk a vizsgált probléma hazai vonalhálózaton megjelenő relevanciáját, az alagútfalazatok anyagaira jellemző hőtechnikai paramétereket és azok megváltozását a tűzhatás során. A cikkben bemutatott görbék és a 6–8. táblázat saját szerkesztésűek. Az anyagjellemzők ismertetése után vizsgálati módszert mutattunk be mind a fémanyagú, mind a betonanyagú alagútfalazatok felmelegedésének vizsgálatára. Mivel a betonanyagú falazatokra bemutatott módszer részben tekinthető csak szabványosnak, így a fellelhető szakirodalom alapján validáltuk azt és az elmélet alapján működő Excel programunkat. A validáció során bemutattuk, hogy a gyakorlati szakmai feladatok megoldására az alkalmazott eljárás alkalmasnak tekinthető.