Особенности возведения современных строительных объектов предполагают учёт ряда моментов, касающихся прочностных характеристик входящих в их состав элементов. Особый интерес представляет реакция различных типов материалов на критические ситуации, связанные с аварийным возгоранием (пожаром).
Для оценки поведения строительных конструкций в условиях распространения открытого огня вводится понятие предел огнестойкости.
Как определяется и отчего зависит
Предельное значение огнестойкости определяется как временной промежуток, в течение которого обследуемое сооружение разрушается настолько, что все основные показатели материала, используемого для его изготовления, достигают своих предельных значений.
К числу обозначаемых таким способом технических характеристик принято относить:
- несущую способность отдельных элементов и всего строительного объекта в целом;
- теплоизоляционные характеристики входящих в состав конструкции материалов;
- способность к сохранению конструктивной целостности в условиях воздействия открытого пламени.
Все перечисленные параметры строго нормируются и измеряются в удобных для хронометража технических единицах (обычно – в минутах или часах).
Степень огнестойкости строительных сооружений устанавливается на основании действующих нормативов и сводов правил.
Для производственных строений (СП 31-03-2001 года) этот показатель определяется в зависимости от присвоенной им категории по пожарной опасности (А, Б, В, Г, Д). Указанное соотношение хорошо видно из таблицы.
Расшифровка
По длительности противодействия разрушениям во время пожара всем известным видам сооружений и их конструктивным элементам присваиваются обозначения «R», «E» и «I», которые расшифровываются следующим образом:
- «R» – время, по истечении которого конструкция полностью теряет свои несущие способности;
- «E» – временной интервал, необходимый для нарушения целостности сооружения;
- «I» – период, за который теплоизоляционные свойства строения снижаются до критически опасного значения.
Для элементов конструкций, не относящихся к разряду несущих, могут вводиться смешанные состояния (под аббревиатурой REI60 или RE30, например).
Превышение фактического показателя по одной из этих характеристик говорит о том, что исследуемая конструкция достигла предела своей огнестойкости.
Требуемый и фактический пределы
Под требуемым (или расчётным) пределом огнестойкости понимается то его значение, которым данная строительная конструкция должна обладать согласно предварительному расчёту.
Оно закладывается в проектную документацию ещё на стадии планирования и учитывает все критические состояния, характерные для пожарных режимов с открытым горением.
Требуемые пределы огнестойкости нормируются по всем основным показателям устойчивости к разрушению (R; RE; EI). Для лучшего понимания их соотношений все они сведены в таблицу.
Фактическими называются пределы по огневой стойкости, которые обнаруживаются при проведении испытательных обследований конкретной конструкции в искусственно созданной пожарной ситуации.
Соотношение двух пределов
Для обеспечения нормальных условий эксплуатации сооружений и выполнения требований пожарной безопасности должно соблюдаться одно обязательное условие.
Оно выглядит так: фактический предел огнестойкости конструкций не должен быть менее требуемого показателя. Более предпочтительной считается ситуация, когда он несколько превышает нормированное значение.
Сопоставление двух этих величин (требуемого и фактического показателей) осуществляется по специальной форме. Причём предел огнестойкости по R определяется только для несущих элементов строений. А тот же показатель по RE высчитывается для перекрытий, не имеющих традиционной чердачной надстройки.
Выбор его значений по сочетанию факторов REI приемлем для оценки состояния межэтажных перекрытий (включая подвальные и чердачные конструкции). А показатель стойкости по фактору Е справедлив для наружных простенков (за исключением несущих элементов).
Сооружения из металла
К особенностям металлоконструкций следует отнести быстрое разрушение под воздействием открытого огня. В связи с этим норма предела огнестойкости по EI, например, не превышает значений порядка 10-20 минут. Такой же эффект наблюдается и при оценке пределов, связанных с другими характеристическими показателями.
Образцами современных металлоконструкций, подлежащих оценке на огнестойкость по описанным выше критериям, являются одноэтажные сооружения, имеющие один или несколько пролётов, нагруженные каркасные основания многоэтажных домов и лифтовые шахты.
Оцениваются здания и сооружения коллективного пользования (выставки, спортивные арены, а также зрелищные и культурные объекты), строения, выполняющие особые функции (эллинги, ангары, цеха авиационной сборки).
Должен быть определен предел огнестойкости для радио и телевизионных мачт, а также вышек специального назначения, пролетов мостов, эстакад и современных путепроводов. Обязательно указывают прочностные характеристики для стальных дверей с пределом огнестойкости EI-60.
Перечень образцов конструкций этой категории может быть дополнен сварными сооружениями, изготавливаемыми из металлопроката (газгольдеры, доменные печи и резервуары.).
Деревянные конструкции
Огнестойкость строений и объектов, сооружаемых на основе древесных комплектующих, определяется структурой исходного материала, который может быть цельным или клеёным.
Предел огнестойкости конструкций, изготовленных на основе цельной древесины, имеет сравнительно невысокое значение.
Если же сооружение изготавливается с применением клеёных или водостойких фанерных материалов – показатель огнестойкости заметно возрастает (в среднем – до 30-45 минут).
Таблица. Время воспламенения древесины в зависимости от способа огнезащиты
| Способ огнезащиты | Время до воспламенениядревесины, мин |
| Без огнезащиты и пропитке антипиренами | 4 |
| При защите: штукатуркой гипсовой толщиной 10…12мм
штукатуркой цементной по металлической сетке толщиной 10…12мм полужесткой минераловатной плитой толщиной 70мм асбоцементными плоскими листамитолшиной 10…12мм |
30
30 35 20 |
| При защите вспучивающимися покрытиями ВПД в 4 слоя или ОФП-9 в 2 слоя | 8 |
Примерами таких сооружений могут служить деревянные загородные дома, дачные постройки и их отдельные элементы, стропильные конструкции и обрешётки кровельных перекрытий, элементы внутренней отделки современных многоквартирных домов.
Из клееных древесных материалов с высоким пределом огнестойкости делают деревянные ограждения, щитовые конструкции и навесы. Распространены деревянные дверные конструкции с пределом огнестойкости REI45, беседки, веранды, ротонды и подобные им строения из древесных материалов.
Предел огнестойкости всех перечисленные выше конструкций можно повысить за счёт обработки их поверхностей защитными материалами (антипиренами).
Железобетонные элементы строений
На показатель огнестойкости железобетонных конструкций существенное влияние оказывает целый ряд факторов. Это и тип и марка цементного состава, используемого для приготовления бетона, и наличие вяжущих и специальных наполнителей, и класс металла, используемого при изготовлении усиливающей арматуры. Особое значение имеет конфигурация и размеры несущих элементов строений.
Для железобетонных сооружений также важен учёт условий, в которых происходит его нагрев при пожаре (величина нагрузки на опорные элементы и влажность самого бетона).
Типичным примером конструкций из железобетона являются ленточные и столбчатые фундаменты возводимых зданий и строений; перемычки, балки и прогоны, используемые в сборных конструкциях; плиты перекрытий самого различного типа.
Из железобетона делают цокольные части зданий, крылечки и козырьки, поры ограждений, мачты, столбы и другие опорные элементы.
Самыми уязвимыми с точки зрения огнестойкости материалами являются подверженные деформации на изгиб железобетонные элементы конструкций (ригеля, прогоны, балки и бетонные перекрытия). Именно им должно уделяться особое внимание при выборе способов увеличения предельной величины этого параметра.
Нужно отметить, что для оценки и сравнения показателей огнестойкости зданий и сооружений с нормируемыми величинами потребуются специальные таблицы.
Они приводятся в большом количестве тематических источников, связанных со строительством и определением огнестойкости, и позволяют сравнивать требуемые и фактические показатели этих характеристик.
(Пока оценок нет)
Загрузка...