Сущность методики расчета пределов огнестойкости строительных конструкций

Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (утверждено приказом ЦНИИСК 351/л от 19.12.1984 с изменениями 2016 года)

ПОСОБИЕ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПРЕДЕЛОВ ОГНЕСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ, ПРЕДЕЛОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОГНЯ ПО КОНСТРУКЦИЯМ И ГРУПП ВОЗГОРАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ (утверждено приказом ЦНИИСК от 19.12.1984 N 351/л с изменениями 2016 года) 2.21. Предел огнестойкости железобетонных конструкций зависит от их статической схемы работы. Предел огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем предел огнестойкости статически определимых, если в местах действия о

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПРЕДЕЛОВ ОГНЕСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ,

ПРЕДЕЛОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОГНЯ ПО КОНСТРУКЦИЯМ

И ГРУПП ВОЗГОРАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ

(утверждено приказом ЦНИИСК от 19.12.1984 N 351/л с изменениями 2016 года)

2.21. Предел огнестойкости железобетонных конструкций зависит от их статической схемы работы. Предел огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем предел огнестойкости статически определимых, если в местах действия отрицательных моментов имеется необходимая арматура. Увеличение предела огнестойкости статически неопределимых изгибаемых железобетонных элементов зависит от соотношения площадей сечения арматуры над опорой и в пролете согласно табл.1.

#G0Отношение площади арматуры над опорой к площади арматуры в пролете

Увеличение предела огнестойкости изгибаемого статически неопределимого элемента, %, по сравнению с пределом огнестойкости статически определимого элемента

Примечание. Для промежуточных отношений площадей увеличение предела огнестойкости принимается по интерполяции.

Влияние статической неопределимости конструкций на предел огнестойкости учитывается при соблюдении следующих требований:

а) не менее 20% требуемой на опоре верхней арматуры должно проходить над серединой пролета;

б) верхняя арматура над крайними опорами неразрезной системы должна заводиться на расстояние не менее 0,4 в сторону пролета от опоры и затем постепенно обрываться ( — длина пролета);

в) вся верхняя арматура над промежуточными опорами должна продолжаться к пролету не менее чем на 0,15 и затем постепенно обрываться.

Изгибаемые элементы, заделанные на опорах, могут рассматриваться как неразрезные системы.

2.22. В табл.2 приведены требования к железобетонным колоннам из тяжелого и из легкого бетона. Они включают требования по размерам колонн, подвергаемых воздействию огня со всех сторон, а также находящихся в стенах и нагреваемых с одной стороны. При этом размер относится только к колоннам, нагреваемая поверхность которых находится на одном уровне со стеной, или для части колонны, выступающей из стены и несущей нагрузку. Предполагается, что в стене отсутствуют отверстия вблизи колонны в направлении минимального размера .

Для колонн сплошного круглого сечения в качестве размера следует принимать их диаметр.

Колонны с параметрами, приведенными в табл.2, имеют внецентренно приложенную нагрузку или нагрузку со случайным эксцентриситетом при армировании колонн не более 3% от поперечного сечения бетона, за исключением стыков.

Предел огнестойкости железобетонных колонн с дополнительным армированием в виде сварных поперечных сеток, установленных с шагом не более 250 мм следует принимать по табл.2, умножая их на коэффициент 1,5.

2.23. Предел огнестойкости ненесущих бетонных и железобетонных перегородок приведены в табл.3. Минимальная толщина перегородок гарантирует, что температура на необогреваемой поверхности бетонного элемента в среднем повысится не более чем на 160 °С и не превысит 220 °С при стандартном испытании на огнестойкость. При определении следует учитывать дополнительные защитные покрытия и штукатурки согласно указаниям пп.2.15 и 2.16.

#G0Вид бетона Минимальная толщина перегородки , мм, с пределами огнестойкости, ч

0,25 0,5 0,75 1 1,5 2 2,5 3

2.24. Для несущих сплошных стен предел огнестойкости, толщина стены приведены в табл.4. Эти данные применимы к железобетонным центрально- и внецентренносжатым стенам при условии расположения суммарной силы в средней трети ширины поперечного сечения стены. При этом отношение высоты стены к ее толщине не должно превышать 20. Для стеновых панелей с платформенным опиранием при толщинах не менее 14 см пределы огнестойкости следует принимать по табл.4, умножая их на коэффициент 1,5.

#G0Вид бетона Толщина

до оси арматуры Минимальные размеры железобетонных стен, мм, с пределами огнестойкости, ч

10 15 20 30 30 30

Огнестойкость ребристых стеновых плит должна определяться по толщине плит. Ребра должны быть связаны с плитой хомутами. Минимальные размеры ребер и расстояния до осей арматуры в ребрах должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к балкам и приведенным в табл.6 и 7.

Наружные стены из двухслойных панелей, состоящих из ограждающего слоя толщиной не менее 24 см из крупнопористого керамзитобетона класса В2-В2,5 (=0,6-0,9 т/м) и несущего слоя толщиной не менее 10 см, с напряжениями сжатия в нем не более 5 МПа, имеют предел огнестойкости 3,6 ч.

При применении в стеновых панелях или перекрытиях сгораемого утеплителя следует предусмотреть при изготовлении, установке или монтаже защиту этого утеплителя по периметру несгораемым материалом.

Стены из трехслойных панелей, состоящие из двух ребристых железобетонных плит и утеплителя, из несгораемых или трудносгораемых минераловатных или фибролитовых плит при общей толщине поперечного сечения 25 см, имеют предел огнестойкости не менее 3 ч.

Наружные ненесущие и самонесущие стены из трехслойных сплошных панелей (ГОСТ 17078-71 с изм.), состоящие из наружного (толщиной не менее 50 мм) и внутреннего бетонных армированных слоев и среднего из сгораемого утеплителя (пенопласта марки ПСБ по #M12293 0 901700529 3271140448 1791701854 4294961312 4293091740 1523971229 247265662 4292033675 557313239ГОСТ 15588-70#S с изм. и др.), имеют предел огнестойкости при общей толщине поперечного сечения 15-22 см не менее 1 ч. Для аналогичных несущих стен с соединением слоев металлическими связями при общей толщине 25 см, с внутренним несущим слоем из армированного бетона М 200 с напряжениями сжатия в нем не более 2,5 МПа и толщиной 10 см или М 300 с напряжениями сжатия в нем не более 10 МПа и толщиной 14 см, предел огнестойкости равен 2,5 ч.

Предел распространения огня по этим конструкциям равен нулю.

2.25. Для растянутых элементов пределы огнестойкости, ширина поперечного сечения и расстояние до оси арматуры приведены в табл.5. Эти данные относятся к растянутым элементам ферм и арок с ненапрягаемой и с преднапряженной арматурой, обогреваемым со всех сторон. Полная площадь поперечного сечения бетона элемента должна быть не менее , где — соответствующий размер для , приведенный в табл.5.

Минимальная ширина поперечного сечения и расстояние до оси арматуры Минимальные размеры железобетонных растянутых элементов, мм, с пределами огнестойкости, ч

СУЩНОСТЬ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПРЕДЕЛОВ ОГНЕСТОЙКОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ВНИМАНИЕ! САЙТ ЛЕКЦИИ.ОРГ проводит недельный опрос. ПРИМИТЕ УЧАСТИЕ. ВСЕГО 1 МИНУТА.

Сущность методики расчета

Целью расчета является определение времени, по истечении которого строительная конструкция при стандартном температурном режиме потеряет (исчерпает) свою несущую или теплоизолирующую способность (1 и 3 предельные состояния конструкций по огнестойкости), т. е. до времени наступления П_ф.

Время наступления (П_ф) по второму предельному состоянию конструкции по огнестойкости пока не поддается расчету.

По 3 предельному состоянию конструкции по огнестойкости рассчитывают внутренние стены, перегородки, перекрытия.

Учитывая, что отдельные конструкции одновременно являются и несущими, и ограждающими, то их рассчитывают и по 1 и по 3 предельным состояниям по огнестойкости, например: конструкции внутренних несущих стен, перекрытий.

Это же относится к определению предела огнестойкости конструкций и по справочному пособию, технической информации («в помощь инспектору ГПН») и, естественно, методом натурных огневых испытаний.

В общем случае методика расчета предела огнестойкости несущей строительной конструкции состоит из теплотехнической и статической частей(ограждающих — лишь из теплотехнической).

Теплотехническая часть методики расчета предусматривает определение изменения температуры (во время воздействия стандартного температурного режима) как в любой точке по толщине конструкции, так ее поверхностей.

По результатам такого расчета можно определить не только указанные значения температур, но и время прогрева ограждающей конструкции до предельных температур (140°С+t_n), т. е. время наступления ее предела огнестойкости по 3 предельному состоянию конструкции по огнестойкости.

Статическая часть методики предусматривает расчет изменения несущей способности (по прочности, величине деформации) прогревшейся конструкции во время стандартного испытания на огнестойкость.

Расчетные схемы

При расчете предела огнестойкости конструкции обычно используют следующие расчетные схемы:

1-ю расчетную схему (рис. 3.1) используют, когда предел огнестойкости конструкции наступает в результате потери ею теплоизолирующей способности (3-е предельное состояние по огнестойкости). Расчет по ней сводится к решению лишь теплотехнической части задачи огнестойкости.

Рис. 3.1. Первая расчетная схема. а – вертикальное ограждение; б – горизонтальное ограждение.

2-ю расчетнуюсхему (рис. 3.2) применяют, когда предел огнестойкости конструкции наступает в результате потери ею несущей способности (при прогреве выше критической температуры — t_cr металлических конструкций или рабочей арматуры железобетонной конструкции).

Рис. 3.2. Вторая расчетная схема. а – металлическая облицованная колонна; б – каркасная металлическая стена; в – железобетонная стена; г – железобетонная балка.

Критическая – температура — t_cr несущей металлической конструкции либо рабочей арматуры изгибаемой железобетонной конструкции — температура ее нагрева, при которой предел текучести металла, уменьшаясь, достигает величины нормативного (рабочего) напряжения от нормативной (рабочей) нагрузки на конструкцию, соответственно.

Ее числовое значение зависит от состава (марки) металла, технологии обработки изделия и величины нормативной (рабочей — той, что действует в построенном здании) нагрузки на конструкцию. Чем медленнее снижается предел текучести металла при нагреве и чем меньше величина внешней нагрузки на конструкцию, тем выше величина t_cr, т. е. выше П_ф конструкции.

Существуют конструкции, в частности, деревянные, разрушение которых при пожаре происходит в результате уменьшения площади их поперечного сечения до критической величины — F_cr при обугливании древесины.

В результате этого величина напряжения — s от внешней нагрузки в оставшейся (рабочей) части поперечного сечения конструкции увеличивается, и при достижении этой величиной значения нормативного сопротивления — R_nt древесины (с поправкой на величину температуры) конструкция обрушается, т. к. наступает ее предельное состояние по огнестойкости (потеря несущей способности), т. е. П_ф. Для этого случая используется 3 расчетная схема.

Расчет фактического предела огнестойкости конструкции по 3-й расчетной схеме сводится к определению момента времени стандартного испытания конструкции на огнестойкость, по достижении которого (при известной скорости обугливания древесины — n_л) площадь поперечного сечения — S конструкции (ее несущей части) уменьшится до критической величины.

Рис. 3.3. Третья расчетная схема. а – деревянная балка; б – железобетонная колонна.

По этой расчетной схеме также с достаточной для практических целей точностью результата можно рассчитать фактический предел огнестойкости несущей железобетонной конструкции колонны [3], принимая допущения о том, что нормативное сопротивление (предел прочности) бетона, прогретого выше критической температуры, равно нулю, а в пределах критической площади «поперечного сечения» равно первоначальной величине — R_n.

С использованием ЭВМ появилась 4 расчетная схема, которая предусматривает одновременно с решением теплотехнической части задачи огнестойкости расчет и изменения несущей способности конструкции до ее потери (т. е. до наступления П_ф конструкции по первому предельному состоянию по огнестойкости — рис. 3.5), когда:

N_t N_n; либо М_t=М_n. (3.1)

где N_t; М_t — несущая способность нагретой конструкции, Н; Н×м;

N_n; М_n — нормативная нагрузка (момент от нормативной нагрузки на конструкцию) Н, Н×м.

По этой расчетной схеме вычисляют температуру с помощью ПК в каждой точке расчетной сетки (рис. 3.5), наложенной на поперечное сечение конструкции, через расчетные интервалы времени (хорошая сходимость результатов расчета с результатами натурных огневых испытаний — при шаге счета _Dt £ 0,1мин).

Одновременно с вычислением температуры в каждой точке расчетной сетки ПК считает и прочность материала в этих точках — в те же моменты времени — при соответствующих температурах (т. е. решает статическую часть задачи огнестойкости). Одновременно ПК суммирует прочностные показатели материалов конструкции в точках расчетной сетки и определяет таким образом суммарную несущую способность, т. е. несущую способность конструкции в целом на заданный момент времени стандартного испытания конструкции на огнестойкость.

По результатам таких расчетов строят вручную (или с помощью ПК) график изменения несущей способности конструкции от времени огневого испытания (рис. 3.4), по которому определяют фактический предел огнестойкости конструкции.

Рис. 3.4. Изменение (снижение) несущей способности конструкции (например, колонны) до нормативной нагрузки при ее обогреве в условиях натурных огневых испытаний.

Таким образом, 2 и 3 расчетные схемы являются частными случаями 4-й.

Как уже говорилось, строительные конструкции, выполняющие и несущую, и ограждающие функции, рассчитывают и по 1-му и по 3-му предельным состояниям конструкции по огнестойкости. При этом используют соответственно 1-ю расчетную схему, а также 2-ю. Примером такой конструкции является ребристая ж/б плита перекрытия, для которой по первой расчетной схеме вычисляют время наступления 3-го предельного состояния конструкции по огнестойкости — при прогреве полки. Затем вычисляют время наступления 1-го предельного состояния конструкции по огнестойкости — в результате прогрева рабочей арматуры плиты до — t_cr — по 2-й расчетнойсхеме — до разрушения плиты в связи со снижением ее несущей способности (рабочей арматуры в ребрах) до нормативной (рабочей) нагрузки.

В связи с недостаточностью результатов экспериментальных и теоретических исследований в методику расчета пределов огнестойкости конструкций обычно вводят следующие основные допущения:

1) расчету подвергают отдельную конструкцию — без учета ее связей (сочленения) с другими конструкциями;

2) стержневая вертикальная конструкция при пожаре (огневом натурном испытании) прогревается равномерно по всей высоте;

3) утечки тепла по торцам конструкции не происходит;

4) температурные напряжения в конструкции, появившиеся в результате неравномерного ее прогрева (в связи с изменением деформативных свойств материалов и различными величинами температурного расширения слоев материала), отсутствуют.

Ст. преподаватель кафедры ПБЗиАСП

Ст. лейтенант внутренней службы Г.Л. Шидловский

Огнестойкость строительных конструкций и предел огнестойкости, основные характеристики материала

Огнестойкость — это один из основных эксплуатационных показателей сооружения характеризующий способность несущих элементов, стен и перекрытий здания сопротивляться воздействию огня и высокой температуры во время пожара. Этот показатель является обязательным при проектировании сооружения.

На основании определения степени огнестойкости зданий и сооружений выполняют расчёты различных инженерных коммуникаций: электропроводки, газо и водопровода. Данный показатель является основополагающим для определения мощности, типа и структуры различных систем пожарной безопасности:

• Сигнализации;
• Установок и автономных модулей пожаротушения;
• Эвакуации и аварийного освещения;
• Дымоудаления.

В соответствии с актуальными нормативами различают 8 основных степеней огнестойкости.

• Первые три относятся к сооружениям, элементы которых сделаны из железобетона, штучных натуральных или искусственных камней. Основные различия относятся к материалам межэтажных перекрытий и крыши здания. Для первой категории — это железобетонные плиты, для второй, допускается применение металлических конструкций в стропильных системах покрытия без специальной огнезащиты. Для третьей категории допустимо применение древесины как для перекрытий, так и для стропильных систем. Деревянные элементы должны быть либо защищены штукатуркой (листовыми трудногорючими материалами), либо подвергнуться дополнительной обработке антипиренами.
• К категории 3а и 3б относится здание каркасного типа. Однако если материалами для категории 3а являются незащищенные металлические конструкции (профилированные листовые стройматериалы), то здание категории 3б возводятся из массива древесины или клееного бруса, защищённого антипиреновыми пропитками и подвергнутого дополнительной огнезащите, значительно повышающей предел огнестойкости, EI 60 и более.
• К 4 категории относятся здания из массива древесины или клееного бруса, имеющие огнезащиту в виде штукатурки. Незащищённые элементы конструкции грунтуются антипиренами.
• Здания категории 4a (обычно одноэтажные каркасные) состоят из металлического несущего каркаса, обшитого горючими теплоизоляционными материалами.
• К зданиям 5 категории вообще не предъявляется требование относительно предела огнестойкости.

Предел огнестойкости

Свойство материала комбинированной из нескольких материалов конструкции сопротивляться открытому пламени и высоким температурам без потери основных несущих способностей и функциональных характеристик называется пределом огнестойкости. Выражается в цифровом эквиваленте времени с буквенным шифром:

• R — потеря строительной конструкцией несущей способности;
• E — потеря целостности конструкции;
• I — утрата материалом теплоизолирующей способности.

К примеру, предел огнестойкости ei 30 означает, что строительные конструкции будет сохранять свою целостность и защищать от воздействия высокой температуры на протяжении 30 мин.

Таблица 1: Предел огнестойкости строительных конструкций

Талица 2: Предел огнестойкости противопожарных преград, специальных строительных конструкций, используемых для локализации возгорания

Талица 3: Предел огнестойкости конструкций, заполняющих проемы (окна, двери, ворота) в противопожарных преградах

Способы увеличения предела огнестойкости стройматериалов

Существует целый ряд способов, способствующих увеличению времени сопротивления конструкций и материалов огню:

Обмазки и штукатурки. Один из наиболее распространенных и доступных способов. Может применяться для таких материалов, как дерево и древесно-стружечные изделия, железобетон, бетонные блоки, металл, полимерные стройматериалы. Может применяться как на несущих, так и ограждающих конструкциях. Эффективная толщина слоя защиты не менее 25мм. Хорошие показатели защиты продемонстрированы такие обмазки, как: известково-цементная штукатурка, вермикулит, перлит. Использование асбест-вермикулита является более эффективным методом, но допускается только в помещениях с ограниченной посещаемостью из-за вредного влияния асбеста.

Облицовка. Может осуществляться как специальными материалами вроде гипсовых плит или шамотного кирпича, так и обычным керамическим кирпичом. Эффективность защиты зависит от толщины изоляции. Глиняная плита толщиной до 80 мм повышает предел огнестойкости бетонной колонны до 4,8 ч. А облицовка такого же элемента обычным глиняным кирпичом — всего до 2 ч.

Защитные экраны. Чаще всего такими конструкциями в виде подвесных потолков с несгораемыми плитами закрываются панели перекрытия. Современные производители отделочных материалов выпускают довольно большое количество трудносгораемых листовых облицовок и сайдинга, который можно устанавливать на стены и колонны. Экраны могут различаться по своему защитному эффекту: теплоотводящие и поглощающие. Последние, как правило, защищают от лучистой энергии открытого пламени. Различается и конструктивное исполнение, бывают стационарные экраны и передвижные (временные).

Одной из разновидностей защитных экранов являются водяные завесы. Они создаются различными установками автоматического пожаротушения, как правило дренчерными. Их можно причислить к отдельному способу увеличения огнестойкости. Однако при стремительном распространении очага возгорания по большой площади такой способ малоэффективен. С недавнего времени существует решения, позволяющие более эффективно защищать металлические конструкции. Несущие колонны охлаждаются путём циркуляции воды во внутренних полостях изделия.

Химические средства защиты. Обычно антипиреновые составы в виде пропиток применяются для обработки древесины. Однако такой способ является довольно дорогостоящим и трудоемким. Кроме того его эффективность в значительной мере зависит от типа древесины — строения и плотности древесных волокон. В большинстве случаев приобретённые защитные свойства материала значительно ниже тех, которые рекламирует производитель антипиреновой грунтовки.

Защитные лакокрасочные материалы. Наносятся на поверхность строительной конструкции и пригодны для использования на любом стройматериале. Принцип действия большинства таких защит состоит в термореактивном эффекте. Под воздействием температуры краска вспучивается, создавая дополнительный слой теплоизоляции. Такие покрытия имеют сравнительно доступную стоимость, просты в предварительной подготовке основания и самой смеси. Легко наносятся на поверхности любой сложности. Имеют хорошие огнезащитные показатели и широкий спектр применения. Как правило, используются для повышения предела огнестойкости металлических конструкций.

Наиболее распространенными на данный момент являются следующие средства:

• Германия — Пироморс, Унитерм;
• Финляндия — Винтер;
• Венгрия — Фламс САФЕ;
• Россия — Файрекс;
• Украина — ОВК — 2, Эндотерм – ХТ — 150.

Несмотря на высочайшую эффективность, таким материалы можно приготовить самостоятельно. Для этого необходимо смешать истолченный в порошок асбест и жидкое стекло в пропорциях 4 к 10 соответственно. Смесь тщательно перемешать. В зависимости от консистенции она может наноситься щеткой, валиком или при помощи краскопульта. Ориентировочный расход защитной смеси 0,5-1 кг/м 2 при слое 2-3 мм.

При использовании многокомпонентных защитных химических средств необходимо помнить, что в состав некоторых из них входят органические компоненты. При превышении температуры более 300°С такие средства разлагаются с выделением в атмосферу токсичных веществ. Предпочтительнее использовать вспучивающиеся покрытия на минеральной основе с жидким стеклом в виде вяжущего ВЗП-1 — ВЗП-12.

Прессование древесины. Сравнительно новый и дорогостоящий метод, который заключается во введении в толщу древесины специальных химических веществ, размягчающих целлюлозу. После этого осуществляется прессование под большим давлением. После этого материал приобретает значительную плотность и прочность, а также устойчивость к огню с повышением категории до трудносгораемых.

Особенности определения предела огнестойкости строительных конструкций

Перед определением огнестойкости сооружения необходимо осуществить расчет огнестойкости строительных конструкций, которые его составляют. При таком расчете необходимо учитывать определенные нюансы.

1. Во-первых, слоистые ограждения значительно превосходит по своим теплоизоляционным характеристикам каждый отдельно взятый материал, из которых они изготовлены.
2. Во-вторых, изделия, имеющие в своем составе воздушные прослойки, повышают свой уровень огнестойкости в среднем на 10% по сравнению с аналогичными изделиями, не имеющими такой прослойки.

В-третьих, при расчете необходимо учитывать направление теплового потока и соответствующим образом размещать защитные слои, вплоть до их несимметричного нанесения.

Огнестойкость строительных конструкций и зданий

Огнестойкость — способность зданий, сооружений и строительных конструкций сохранять свои функции при пожаре (СТБ 11.1.03-94 «Пассивная противопожарная защита. Термины и определения»).

Огнестойкость конструкций характеризуется пределом огнестойкости строительных конструкций.

Предел огнестойкости — показатель огнестойкости конструкции, определяемый временем от начала стандартного огневого испытания до наступления одного из нормируемых для данной конструкции предельных состояний по огнестойкости.

Предельное состояние конструкции по огнестойкости — состояние конструкции, при котором она утрачивает способность сохранять одну из своих противопожарных функций. Нормируются следующие предельные состояния:

Потеря несущей способности ( R ) вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций. К несущим элементам здания относятся конструкции, обеспечивающие его общую устойчивость и геометрическую неизменяемость при пожаре.

Потеря целостности (Е) в результате образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя.

Потеря теплоизолирующей способности ( I ) вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем на 140 о С, в отдельной точке на 180 о С, либо достижение температуры 220 о С.

Для оценки огнестойкости строительных конструкций используется стандартная температурная кривая пожара:

где t — температура в очаге пожара, о С;

t — время пожара, мин.

Сущность методов определения предела огнестойкости заключается в установлении времени от начала, теплового воздействия на конструкцию до наступления одного или последовательно нескольких предельных состояний по огнестойкости с учетом функционального назначения конструкции.

Для нормирования пределов огнестойкости несущих и ограждающих конструкций по ГОСТ 30247.1 используются следующие предельные состояния:

• для колонн, балок, ферм, арок и рам — только потеря несущей способности конструкции и узлов — R ;
• для наружных несущих стен и покрытий — потеря несущей способности и целостности — R , Е ,
• для наружных ненесущих стен — Е;
• для ненесущих внутренних стен и перегородок — потеря теплоизолирующей способности и целостности — Е, I ;
• для несущих внутренних стен и противопожарных преград — потеря несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности R , Е, I .

Обозначение предела огнестойкости строительной конструкции состоит из условных обозначений, нормируемых для данной конструкции предельных состояний, цифры, соответствующей времени достижения одного из этих состояний (первого по времени) в минутах. Например:

• R 120 — предел огнестойкости 120 минут — по потере несущей способности;
• RE 60 — предел огнестойкости 60 минут — по потере несущей способности и потере целостности независимо от того, какое из двух предельных состояний наступит ранее;
• REI 30 — предел огнестойкости 30 минут — по потере несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности, независимо от того, какое из трех предельных состояний наступит ранее.

Если для конструкции нормируются (или устанавливаются) различные пределы огнестойкости по различным предельным состояниям, обозначение предела огнестойкости состоит из двух или трех частей, разделенных между собой наклонной чертой. Например: R 120 / El 60 — предел огнестойкости 120 минут — по потере несущей способности / предел огнестойкости 60 минут — по потере целостности или теплоизолирующей способности, независимо от того, какое из двух последних предельных состояний наступит ранее.

По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса: К0 – непожароопасные, К1 – малопожароопасные, К2- умененнопожароопасные, К3 – пожароопасные. Класс пожарной опасности представляет собой классификационную характеристику пожарной опасности конструкции и определяется по результатам стандартных испытаний.

Пределы огнестойкости строительной конструкции определяются:

• по результатам испытаний по методике ГОСТ 30247.1 (данный результат является наиболее точным);
• по результатам аналитических расчетов по установленным методикам;
• по нормативным документам.

Огнестойкость зданий, а также частей зданий, выделенных противопожарными стенами 1-го типа (пожарных отсеков), характеризуется степенью огнестойкости.

Степень огнестойкости здания — классификационная характеристика объекта, определяемая показателями огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций.

Нормирование зданий и сооружений по степеням огнестойкости необходимо для обеспечения требований системы противопожарной защиты в части ограничения распространения пожара за пределы очага и обеспечения коллективной защиты людей и материальных ценностей в зданиях и сооружениях .

С этой целью здания по функциональному назначению подразделяются на следующие классы: Ф1 – здания для постоянного и временного проживания; Ф2 – зрелищные и культурно-просветительские учреждения; Ф3 — предприятия по обслуживанию населения; Ф4 – учебные заведения, научные и проектные организации; Ф5 – производственные и складские здания, сооружения и помещения (Ф5.1 — производственные здания и сооружения, производственные и лабораторные помещения, мастерские; Ф5.2 – складские здания и сооружения, стоянки для автомобилей без технического обслуживания и ремонта, книгохранилища, архивы, складские помещении; Ф5.3 — сельскохозяйственные здания; Ф5.4 – административные и бытовые здания предприятий).

В соответствии с требованиями СНБ 2.02.01-98 «Пожарно-техническая классификация зданий и сооружений, строительных конструкций и материалов» здания делятся на восемь степеней огнестойкости в зависимости от значений пределов огнестойкости и классов пожарной опасности основных строительных конструкций (табл.4.6).

Таблица 4.6. Пределы огнестойкости и классы пожарной опасности строительных конструкций