Введение. Как известно, в общемировой практике в результате пожаров ежегодно в пострадавших странах фиксируются огромные потери. К примеру, по данным Американского центра огневых испытаний в США каждый год погибает более 12 тыс. человек – больше 100 тыс. получают увечья. По данным National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA [10], в США, за 2017 год, ущерб от пожаров стал рекордным и составил более 18 млрд долларов. В нашей стране пожары также приносят значительный ущерб: 2017 г. – более 5 млрд руб. [5].Максимальный материальный ущерб, около 52 %, связан с разрушением строительных конструкций зданий и их последующим обрушением, поскольку при потере несущей способности тяжелые конструкции, падая вниз, нарушают целостность технологического оборудования и всего того, что находится в помещениях. В тоже время, сохранение строительных конструкций существенно снижает ущерб, а последствия таких пожаров связаны лишь с восстановлением технологического оборудования и других материальных ценностей.Следовательно, обеспечение несущей способности строительных конструкций зданий при пожарах является важной задачей, решение которой должно создать безопасные условия для работы людей, защиты материальных ценностей и сведения до минимума возможных потерь.Поведение конструкции в условиях пожара характеризуется ее огнестойкостью – способностью конструкции сопротивляться воздействию пожара в течение определенного времени, сохраняя при этом свои обычные эксплуатационные характеристики.Огнестойкость строительной конструкции, в первую очередь, определяется характером и интенсивностью температурного режима пожара [7].Несмотря на исследования проблемы пожаров в зданиях [3, 6, 21], процесс развития и распространения огня, а также сопутствующих опасных продуктов сгорания по помещениям зданий, остается малоизученным, в виду многообразия и вариативности характеров температурных режимов, условиях пожара, количества и вида горючей нагрузки, теплообмена в помещении, теплоемкости, теплофизических характеристик ограждающих конструкций и т.д.В общем случае режим реального пожара характеризуется сложной температурной кривой, имеющей экстремум, восходящие и нисходящие ветви [21].Считается, что основное влияние на состояние конструкций в условиях воздействия пожара оказывает период нарастания температуры среды. Поэтому для целей исследования огнестойкости строительных конструкций и сопоставления полученных результатов в 1961 г. организацией ISO была принята возрастающая температурная кривая именуемая, как – температурный режим стандартного пожара. Она построена по усредненным данным о нарастании температур в жилых и общественных зданиях [21].Экспериментальные исследования показывают, что огневое воздействие меняет прочностные и деформативные характеристики железобетона, снижая при этом сопротивление к динамической нагрузке [1, 2, 18].Методология. Целью работы является оценка частот собственных колебаний железобетонного многоэтажного здания подверженному огневому воздействию в условиях пожара.Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи: 1. Нелинейный расчет 23-этажного каркасного железобетонного здания при нормальных условиях с температурой среды +20 °С;2. Задание высокотемпературной нагрузки на конструкции здания по ISO–834 с временным промежутком – 30 мин.;3. Анализ конструкции после огневого воздействия;4. Модальный анализ здания при нормальных условиях;5. Модальный анализ здания с учетом деформаций, после огневого воздействия;6. Произвести качественную и количественную оценку изменения частот собственных колебаний здания по полученным данным в программном комплексе ПК Ansys 19.1.Основная часть. Объектом исследования был выбран 23-этажный жилой дом (см. рис. 1).Габариты здания в плане 36,0×30,0 м, сетка колонн 6,0×6,0 м, высота здания 72,6 м.Конструктивное решение здания – рамный каркас, монолитного исполнения; плита перекрытия толщиной – 200 мм, колонны размером – 400×400 мм, ригели сечением – 400 мм. Материал несущих конструкций: бетон класса В25, арматура А500С. В программном комплексе ПК Ansys 19.1 моделируется математическая модель нелинейно-статического расчета, с учетом всех граничных условий, расчет проводится при нормальных условиях, с температурой среды +20 °С.После проведённого расчета были выявлены значения вертикальных деформаций здания (см. рис. 2).По нелинейному расчету модели здания в программном комплексе ПК Ansys 19.1, получено:– максимальная деформация 17,4 мм, что меньше максимально допустимой деформации несущей конструкции – 30 мм. Рис. 1. Параметрическая модель здания Следующий этап расчета здания – задание огневого воздействия на трех разных уровнях, рассматриваются 2, 12 и 21 этажи. Нелинейно статический расчет на огневое воздействие произведен с учетом нормативного документа [4].Стандартная кривая температуры пожара задается в программном комплексе ПК Ansys 19.1, временной промежуток огневого воздействия – 30 мин.Температура стандартного температурного режима определяется по ISO–834, через логарифмическую зависимость [22]:T=345lg(8τ +1)+te ,                    (1)где Т – температура среды, °С; τ – время нагрева, мин.; te – начальная температура, °С;График зависимости температуры от времени задается в препроцессоре программного комплекса ПК Ansys 19.1 (см. рис. 2).Огневое воздействие рассматривается на 2, 12 и 21 этажах здания, приводятся изображения температурных полей и деформаций конструкций (см. рис. 4–5).Численные значения деформации железобетонного здания после огневого воздействия приведены в табличной форме (см. табл. 1).Рис. 2. Деформации конструкций здания при нормальных условияхРис. 3. Стандартная кривая температуры пожара по ISO-834Рис. 4. Температурное поле огневого воздействия на 2 этажеРис. 5. Температурное поле огневого воздействия на 2 этажеТаблица 1 Деформация здания после огневого воздействииStructureREIДеформация конструкций, ммЗапас прочности, %2 этаж12 этаж21 этаж   Плита перекрытия458,1297,9323,276737489Ригель906,6435,6432,128777993Колонна901,2211,1840,863959697  На основании полученных данных можно сделать вывод, об обеспеченности огнестойкости строительных конструкций; деформации основных несущих элементов здания находятся в нормативных пределах.Для анализа собственных частот колебаний здания проведен модальный анализ с учетом 100 форм колебаний в момент времени до и после приложения пожарной нагрузки.Результаты расчета 100 форм частот собственных колебаний в момент времени до и достижения огневого воздействия с соответствующей температурной нагрузки в уровне приведены в табличной форме (см. табл. 2). Таблица 2Деформация здания после огневого воздействия№ Формы колебанийЧастота колебаний  до огневого воздействия, HzЧастота колебаний после огневого воздействии, HzИзменение, %2 этаж12 этаж21 этаж2 этаж12 этаж21 этаж10,309870,312140,314760,315750,731,571,8920,314380,323360,604810,807952,8692,3815730,353920,366390,684360,892173,5293,3615250,97151,01371,45251,66794,3449,5171,6861,08341,13411,59981,73454,6847,6660,0981,73511,80712,02672,45514,1516,8041,591,90021,98722,23752,52684,5817,7532,97122,59222,59532,94313,05490,1213,5317,85132,69762,81923,06943,08454,5113,7814,34163,21523,27933,31273,5621,993,0310,79346,10456,31426,38966,64543,444,678,86578,9899,18969,15049,41412,231,794,737010,02110,17810,19110,4441,571,694,2210012,18712,36812,28812,441,490,822,07  Сравнительный анализ результатов частот собственных колебаний здания при нормальных условиях и в условиях после достижения огневого воздействия (см. рис. 6).Анализ форм частот собственных колебаний показывает, что частоты форм колебаний здания увеличивается до 157 %, что обусловлено изменением деформативных свойств материалов при огневых воздействиях [1].Выводы. Программный комплекс ПК Ansys 19.1, позволяет выполнить модальный анализ здания, учитывая при этом высокотемпературный режим воздействия на конструкцию с течением времени.    а) До огневого воздействия                              б) После огневого воздействияРис. 6. Собственная частота колебания зданияВертикальные деформации после огневого воздействия, остаются в пределах нормы, что соответствует нормативному документу [12].Наибольшее изменение частоты собственных колебаний здания достигается при сценарии, когда пожар происходит на 21 этаже, при этом вторая и третья формы колебаний достигли максимальных увеличений частот в 2,52 и в 2,57 раза.Средний процент изменения частоты колебания на 2 этаже – 1,51 %, на 12 этаже – 5,4 %, на 21 этаже – 8,87 %, соответственно.Чем выше место расположения деформируемой конструкции в здании после огневого воздействия, тем больше она влияет на частоту собственных колебаний здания, основное изменение происходит при формах на кручение.Изменение частот собственных колебаний способствует снижению сопротивления к динамической нагрузке, приближая частоту форм собственных колебаний к частоте колебания основания, что в свою очередь может вызвать состояние резонанса в конструкции.