Основні поняття та вимоги до вогнестійкості будівельних конструкцій

Вогнестійкість – здатність будівельної конструкції зберігати свої експлуатаційні властивості під дією високої температури в умовах пожежі. Вогнестійкість належить до числа основних характеристик конструкцій і регламентується СНиП 2.01.02-85.

Межа вогнестійкості – час, протягом якого конструкція зберігає свої експлуатаційні якості під дією високої температури в умовах пожежі до виявлення таких ознак:

1) утворення в конструкції наскрізних тріщин чи отворів, через котрі проникають продукти горіння або полум'я;

2) підвищення температури на поверхні конструкції, що не обігрівається, у середньому більше ніж на 160°С чи в будь-якій точці цієї поверхні більше ніж на 180°С порівняно з температурою конструкції до випробувань або вище +220°С незалежно від початкової температури;

3) утрата конструкцією несучої здатності, руйнування конструкції.

Для забезпечення потрібної межі вогнестійкості будівельних конструкцій будь-якої будівлі чи споруди при проектуванні виконують такий алгоритм:

· для виробничих будівель залежно від виробничого процесу згідно з ОНТП 24-86 визначають категорію виробництва за пожежовибуховою небезпекою (А, Б, В, Г, Д, Е);

· залежно від категорії виробництва за пожежовибуховою небезпекою за СНиП 2.09.02-85 (для виробничих будівель) або залежно від площі забудови та кількості поверхів за СНиП 2.08.01-85 (для житлових) і за СНиП 2.08.02-85 (для громадських) установлюють ступінь вогнестійкості споруди (І, ІІ, ІІІ, ІV, V);

· залежно від ступеня вогнестійкості споруди за СНиП 2.01.02-85 визначають потрібну (нормативну) межу вогнестійкості окремих конструкцій;

· після підбору та розрахунку конструкцій установлюють їх фактичну межу вогнестійкості й порівнюють із потрібною і у випадку невідповідності вживають заходів до підвищення межі вогнестійкості.

Межа вогнестійкості залізобетонних конструкцій залежить від розмірів перетину, товщини захисного шару, виду, кількості та діаметра арматури, класу бетону й виду заповнювача, навантаження на конструкцію і схеми її обпирання. Підвищують межу вогнестійкості залізобетонної конструкції шляхом збільшення товщини захисного шару, зменшення вологості бетону < 1 %, використання легких бетонів та арматури з вищою критичною температурою.

Межа вогнестійкості незахищених сталевих конструкцій залежить від площі й довжини периметра перетину, що обігрівається, марки сталі. Підвищують межу вогнестійкості сталевої конструкції покриттям поверхні металу захисним шаром із речовини, що може здиматися від високої температури, наповненням водою порожнин, облицюванням вогнестійкими та теплоізолюючими матеріалами, використанням сталі з вищою критичною температурою.

Межа вогнестійкості незахищених дерев’яних конструкцій залежить від площі перетину, запасу міцності. Підвищують межу вогнестійкості дерев’яної конструкції просочуванням спеціальними речовинами, які утруднюють горіння (антипіренами), та покривають вогнестійкими і теплоізолюючими матеріалами.

 

Розрахунок вогнестійкості залізобетонних конструкцій

Умови використання – якщо фактичні параметри конструкції повністю відповідають зазначеній у поясненні до діаграми.

Принцип розрахунку полягає у визначенні за діаграмою межі вогнестійкості з урахуванням коефіцієнта армування залежно від відношення нормативного навантаження на колону до коефіцієнта поздовжнього вигину.

Умови задачі

Визначити межу вогнестійкості за номограмою (рис. 3.1) центрально навантаженої залізобетонної колони з бетону на вапняковому щебені перерізом 400´400 мм. Коефіцієнт поздовжнього вигину j, коефіцієнт армування m, нормативне навантаження Р^Н (варіанти за таблицею 3.1).

Приклад розрахунку

Умови для прикладу: j=0,70, m=3,0 %, Р^Н=3000 кН.

Визначаємо відношення нормативного навантаження на колону до коефіцієнта поздовжнього вигину

кН;

за номограмою (рис. 3.1) для Р^Н/j=4286 кН та m=3,0 % t=68 хв.

Відповідь: межа вогнестійкості залізобетонної колони складає t=68 хв.

Рис. 3.1. Номограма визначення межі вогнестійкості залізобетонної колони