Огнестойкость строительных конструкций

Под огнестойкостью понимают способность строительной конструкции сопротивляться воздействию высокой температуры в условиях пожара и выполнять при этом свои обычные эксплуатационные функции. Огнестойкость относится к числу основных характеристик конструкций и регламентируется Строительными нормами и правилами.

Время, по истечении которого конструкция теряет несущую или ограждающую способность, называют пределом огнестойкости и измеряют в часах от начала испытания конструкции на огнестойкость до наступления одного из предельных состояний:

R — потеря несущей способности определяется обрушением конструкции или возникновением предельных деформаций.

Е — потеря целостности (ограждающих функций). Потеря целостности наступает вследствие образования в конструкциях сквозных трещин или отверстий, через которые в соседнее помещение проникают продукты горения или пламя.

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

Предел огнестойкости колонн, балок, арок и рам определяется только потерей несущей способности конструкций и узлов ®. Для наружных несущих стен и покрытий — потеря несущей способности и целостности (R, Е). Для наружных ненесущих стен — потеря целостности (Е). Для ненесущих внутренних стен и перегородок — потеря целостности и теплоизолирующей способности (Е, I). Для несущих внутренних стен и противопожарных преград — все три предельных состояния — R, Е, I. Для окон — только потеря целостности (Е).

Определение фактических пределов огнестойкости строительных конструкций в большинстве случаев осуществляют экспериментальным путем. Основные положения методов испытаний конструкций на огнестойкость изложены в ГОСТ 30 247.0−94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования» и ГОСТ 30 247.1−94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции» .

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.

Температура в огневой камере печи t изменяется во времени по «стандартной» температурной кривой (рис. 3.2), которая может быть выражена зависимостью:

t = 345 lg (8 + 1) + t_нач ,.

где — время от начала испытания, мин.; t_нач — начальная температура, °С.

Отклонение от температур, регламентируемых стандартной кривой, допускается в пределах 10% в течение 30 мин испытания и 5% - в последующее время.

Температуру в печи измеряют не менее чем в трех точках с помощью термопар. Горячие спаи термопар располагают на расстоянии 10 см от обогреваемой поверхности конструкции.

Нагревание испытываемых образцов соответствует реальным условиям работы конструкции и возможному направлению воздействия огня в случае пожара.

При испытании — колонны обогревают с четырех сторон; балки — с трех; покрытия и перекрытия — со стороны нижней поверхности; стены, перегородки, двери — с одной стороны.

Испытаниям подвергаются не менее двух одинаковых образцов серийного изготовления или специально изготовленных. Перед испытанием образцы оборудуют приборами для измерения температур и деформаций.

Условия подогрева и особенности опытного образца обусловливают конструкцию испытательных установок (рис. 3.6), представляющих собой огневые печи, в которых создается заданный температурный режим с помощью сжигания жидкого или газообразного топлива. Печи оборудуют приборами для измерения температуры, а также устройствами для опирания, закрепления и нагружения опытных конструкций.