Строительные конструкции

Строительные конструкции характеризуются огнестойкостью и пожарной опасностью.

Под огнестойкостью понимают способность строительной конструкции сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара и выполнять при этом свои обычные эксплуатационные функции.

Показателем огнестойкости является предел огнестойкости, пожарную опасность конструкции характеризует класс ее пожарной опасности.

Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний:

потери несущей способности (R);

потери целостности (Е);

потери теплоизолирующей способности (I).

Пределы огнестойкости строительных конструкций и их условные обозначения устанавливают по ГОСТ 30247. При этом предел огнестойкости окон устанавливается только по времени наступления потери целостности (Е).

Потеря несущей способности определяется обрушением конструкции или возникновением предельных деформаций.

Потеря ограждающих функций определяется потерей целостности или теплоизолирующей способности.

Потеря целостности наступает вследствие образования в конструкциях сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя.

Потеря теплоизолирующей способности определяется повышением температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140 °С или в любой точке этой поверхности более чем на 180 °С в сравнении с температурой конструкции до испытания.

Определение фактических пределов огнестойкости строительных конструкций в большинстве случаев осуществляют экспериментальным путём. Сущность метода испытания конструкций на огнестойкость сводится к тому, что образец конструкции, выполненный в натуральную величину, нагревают в специальной печи и одновременно подвергают воздействию нормативных нагрузок. При этом определяют время от начала испытания до появления одного из признаков, характеризующих наступление предела огнестойкости конструкции.

Рисунок 7 – Схемы некоторых строительных конструкций с указанием их пределов огнестойкости:

а - кирпичная стена;

б - железобетонная колонна;

в - сборные железобетонные панели перекрытий с круглыми и овальными пусто­тами;

г - незащищенные металлические конструкции;

д - перекры­тие по металлическим балкам;

е - металлическая облицованная ко­лонна, материал облицовки — кирпич толщиной 6,5 см;

ж - пере­крытие по деревянным балкам;

з - деревянная оштукатуренная стойка.

Помимо огневых испытаний в ряде случаев предел огнестойкости может быть определён расчётным путём, который проводится по потере несущей способности и по прогреву необогреваемой поверхности конструкции. Момент времени воздействия пожара, по истечении которого температура на необогреваемой поверхности достигает недопустимого уровня, или несущая способность снизится до величины действующих на конструкцию рабочих нагрузок, или прогиб её достигнет недопустимого уровня, характеризует расчётную огнестойкость конструкции.

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса:

К0 (непожароопасные);

К1 (малопожароопасные);

К2 (умереннопожароопасные);

К3 (пожароопасные).

Класс пожарной опасности строительных конструкций устанавливают по ГОСТ.

Повышение огнестойкости. Одним из методов повышения огнестойкости стальных конструкций является их облицовка или оштукатуривание. Для зaщиты стальныx кoнстpyкций oт дeйcтвия высoких температур пpименяют различного poдa экpaны из несгopaемых и трудносгораемых материалов. Хopoшие результаты в некоторых случаях дает также охлаждение металлических конструкций водой.

При проектировании металлических конструкций избегают их сочетания со сгораемыми материалами (древесина, пластмассы и др.).

Предел огнестойкости железобетонных конструкций может быть увеличен за счет толщины защитного слоя арматуры у изгибаемых элементов. При необходимости прибегают к оштукатуриванию и облицовыванию поверхностей несгораемым теплоизоляционным материалом (вермикулитом, асбестовермикулитом, перлитом и др.)

Для защиты деревянных конструкций в первую очередь применяют штукатурки и облицовки из несгораемых материалов. Из имеющихся видов штукатурки предпочтение отдают известково-цементной толщиной 20 мм или равноцнных ей по термическому сопротивлению (асбестоцементные листы, гипсовая штукатурка и т.д.). Весьма эффективна защита антипиренами – химическими веществами, предназначенными для придания древесине невозгораемости (фосфорнокислый аммоний (NH₄)₂HPO₄, бура Na₄B₂O₇×10H₂O и др.).

В настоящее время для огнезащиты строительных конструкций используют следующие способы [1.5; 2.11; 2,19; 2.20; 2.9; 3.2–3.4]:

1) обетонирование, оштукатуривание, обкладка кирпичом;

2) нанесение непосредственно на поверхность объекта огнезащиты (например, конструкции, кабели) огнезащитных покрытий (окраска, обмазка, напыление и т.п.);

3) облицовка объекта огнезащиты плитными материалами или установка огнезащитных экранов (конструкционный способ);

4) комбинированный (композиционный) способ, представляющий собой рациональное сочетание различных способов.

Основные преимущества и недостатки способов огнезащиты строительных конструкций, кроме комбинированного (композиционного), приведены в табл. 3.

Таблица 3

Способ огнезащиты	Преимущества	Недостатки
Обетонирование, оштукатуривание, обкладка кирпичом	Относительно низкая стоимость материалов	1. Большая масса (дополнительная нагрузка на фундамент). 2. Необходимость применения стальной сетки и (или) анкеровки 3. Большая трудоёмкость работ 4. Сложность восстановления и ремонта
Нанесение набрызгом (напылением) составов на жидком стекле	Относительно низкая трудоёмкость	1. Низкая вибростойкость и долговечность покрытия при больших толщинах слоёв. 2. Трудоёмкость обеспечения и контроля заданных толщин покрытия. 3. Большая продолжительность нанесения и невозможность параллельного проведения других работ. 4. Сложность восстановления и ремонта
Нанесение напылением вспучивающихся покрытий	1. Относительно низкая трудоёмкость 2. Малая толщина покрытия	1. Низкий уровень достигаемых пределов огнестойкости (до 30–45 мин). 2. Трудность обеспечения и контроля заданных толщин покрытия
Установка плит из пористых или волокнистых теплоизоляционных материалов	1. Низкий уровень массы. 2. Повышенная вибростойкость и долговечность за счёт механического крепления к конструкциям. 3. Возможность демонтажа и ремонтопригодность	1. Большой уровень толщин огнезащиты. 2. Высокий уровень паропроницаемости

Получить оптимальное решение этой задачи можно, комбинируя различные средства огнезащиты таким образом, чтобы максимально использовать их достоинства и уменьшить недостатки.

Дата добавления: 2014-12-16