Поняття вонестійкості конструкції та методи її визначення

Під вогнестійкістю будівельних конструкцій розуміється їх здатність зберігати несучу і огороджувальну здатність. Показником вогнестійкості будівельних конструкцій є межа вогнестійкості - час (в годинах, хвилинах) від початку випробування (пожежі) конструкції до виникнення одного з наступних ознак:

а) поява тріщин;

б) підвищення температури на її необігрівальній поверхні в середньому на 140 ° С або в будь-якій точці цієї поверхні більше ніж на 180 ° С у порівнянні з температурою конструкції до випробування або понад 200 ° С незалежно від температури конструкції до випробування;

в) втрати несучої здатності.

Найбільш поширений і надійний метод визначення межі вогнестійкості експериментальний. Суть методу (стандарт СЕВ 1000-78) полягає в тому, що конструкцію піддають нагріванню у спеціальних печах з одночасним впливом нормативних навантажень.

Однак експериментальний метод має істотні недоліки. Випробування за цим методом вимагають проведення громіздких ідорогих дослідів, що ускладнює, в деяких випадках, своєчасно оцінити вогнестійкість різних видів нових будівельних конструкцій.

Теоретичний шлях є більш перспективним і економічним. Тому у нас в країні отримують розвиток розрахункові методи оцінки вогнестійкості. Сутність розрахунку в загальному вигляді зводиться до оцінки розподілу температур, по перетину конструкції в умовах пожежі (теплотехнічна частина), і обчисленню несучої здатності нагрітої конструкції (статична частина).Проте теорія вогнестійкості будівельних конструкцій ще недостатньо розроблена, тому навіть досвідченому конструктору нелегко спроектувати потрібну за якістю вогнезахист силових елементів конструкцій. Перша проблема, яку долає інженер-практик на цьому шляху, полягає у визначенні характеру розподілу температур у перерізах матеріалу будівельної конструкції через деякі інтервали часу. Іншими словами, він має вирішити завдання нестаціонарного прогріву матеріалу силового елемента в умовах пожежі.

Наближене ж рішення з необхідною точністю може бути практично завжди знайдено чисельними методами, особливо при використанні обчислювальних машин.

Основними факторами, що впливають на межу вогнестійкості конструкцій, є волога, коефіцієнт теплопровідності і міцність арматури.

Волога в бетоні грає двояку роль. По-перше, при дії на бетон високих температур вода, випаровуючись, уповільнює темп прогрівання, збільшуючи тим самим межу вогнестійкості. По-друге, вода сприяє вибухоподібного руйнування бетону при інтенсивному прогріванні внаслідок утворення пари. Необхідною умовою вибуху бетону є швидке підвищення температури, тобтопрогрів за стандартним температурним режимом або безпосередній вплив вогню на конструкцію.

При пожежах та випробуваннях через 10 - 20 хв після впливу вогню на конструкцію бетон вибухово руйнується, відколюючи від поверхні, що обігрівається пластинами площею 200 см ² і товщиною 0,5 - 1см. шматки бетону відлітають на відстань до 15м.Таке руйнування відбувається по всій поверхні, приводячи до швидкого зменшення перетину конструкції і, як наслідок, до втрати несучої здатності та вогнезахисних властивостей. При вологості бетону вище 5% і температурі 160 - 200 ° С, що сприяє максимальному тиску пари в порах, бетон руйнується майже у всіх випадках. При вологості 3,5 - 5% руйнування носить місцевий характер. При вологості менше 3% вибухи не спостерігаються. При нагріванні з розтягнутого в часі режиму (з досягненнямстандартних температур через проміжок часу, збільшений вдвічі) бетон не вибухає, незважаючи на його підвищену вологість (5 - 6%). При цьому вид заповнювача бетону помітно не впливає на його руйнування.

Зазвичай вибухонебезпечне руйнування відбувається на новобудовах, в неопалюваних підвалах і інших вологих приміщеннях. Бетони з щільністю, нижче 1250 кг / м ³ не вибухають при вологості 12 - 14%. Це обумовлено тим, що такі бетони мають сполучені пори і завдяки паропроникності всередині конструкцій не створюється значних внутрішніх зусиль.

Підвищення температури навколишнього середовища при пожежі супроводжується перенесенням теплоти в матеріалконструкції. Її тепло прагне до теплового рівноваги. Тому температура внутрішніх точок буде змінюватися не тільки в залежності від координат і їх взаємного розташування, а й від часу. Такі процеси теплопередачі прийнято називати нестаціонарними

Дата добавления: 2014-12-07