Experimental and Numerical Study of Glass Façade Breakage Behavior under Fire Conditions: Fire Safety Engineering

این کتاب نتایج جامع بررسی‌های تجربی و عددی رفتار شکستگی نمای شیشه‌ای در شرایط آتش‌سوزی را ارائه می‌کند. اول از همه، نماهای شیشه ای با قاب کامل و نقطه ای، که دارای شیشه های تک، دوتایی و روکش شده هستند، تحت هدایت آتش استخر مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج، تأثیر قاب های شیشه ای مختلف، انواع شیشه و شوک های حرارتی را بر رفتار شکستگی تعیین کرد. آزمایشات در مقیاس کوچک با استفاده از سیستم تست مواد (MTS) 810، دیلاتومتر Netzsch و FE-SEM نیز در دماهای مختلف برای تعیین خواص مکانیکی اساسی لعاب انجام شد.

علاوه بر این، یک سه مدل دینامیکی ابعادی برای پیش‌بینی توزیع تنش، شروع ترک و انتشار ایجاد شد و از آن زمان برای شناسایی مکانیسم‌های شکست انواع مختلف نمای شیشه‌ای استفاده شده است. نتایج عددی مطابقت بسیار خوبی با نتایج تجربی نشان داد و توانایی مدل را در پیش‌بینی دقیق شکستگی تأیید کرد. در نهایت، یک مدل نظری مبتنی بر شار حرارتی فرودی برای پیش‌بینی زمان شکست و انتقال حرارت در لعاب ایجاد شد که ماهیت تعاملات بین آتش و شیشه را آشکار کرد.

This book presents the comprehensive results of experimental and numerical investigations of glass façade breakage behavior under fire conditions. First of all, full-scale frame and point-supported glass façades, incorporating single, double and coated glazing, were tested under pool fire conductions. The results determined the effects of different glass frames, types of glass, and thermal shocks on breakage behavior. Small-scale tests, using the Material Testing System (MTS) 810, Netzsch Dilatometer and FE-SEM, were also performed at different temperatures to determine the basic mechanical properties of glazing.

In addition, a three-dimensional dynamic model was developed to predict stress distribution, crack initiation and propagation, and has since been employed to identify the breakage mechanisms of different types of glass façade. The numerical results showed very good agreement with the experimental results and verified the model’s ability to accurately predict breakage. Lastly, a theoretical model based on incident heat flux was developed to predict the breakage time and heat transfer in glazing, which served to reveal the nature of interactions between fire and glass.