Согласно Федеральному закону РФ от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (ст. 35 «Классификация строительных конструкций по огнестойкости») строительные конструкции зданий и сооружений в зависимости от их способности сопротивляться воздействию пожара и распространению его опасных факторов в условиях стандартных испытаний подразделяются на строительные конструкции со следующими пределами огнестойкости:
- ненормируемый;
- не менее 15 минут;
- не менее 30 минут;
- не менее 45 минут;
- не менее 60 минут;
- не менее 90 минут;
- не менее 120 минут;
- не менее 150 минут;
- не менее 180 минут;
- не менее 240 минут;
- не менее 360 минут.
Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются в условиях стандартных испытаний.
Наступление пределов огнестойкости несущих и ограждающих строительных конструкций в условиях стандартных испытаний или в результате расчетов устанавливается по времени достижения одного или последовательно нескольких из следующих признаков предельных состояний:
Пределы огнестойкости строительных конструкций имеют следующие обозначения:
- потеря несущей способности (R);
- потеря целостности (Е);
- потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений (I);
- достижение предельной величины плотности теплового потока на нормируемом расстоянии от необогреваемой поверхности конструкции (W).
Предел огнестойкости для заполнения проемов в противопожарных преградах наступает:
- при потере целостности (Е),
- теплоизолирующей способности (I),
- достижении предельной величины плотности теплового потока (W) и (или) дымогазонепроницаемости (S).
Внимание: методические материалы для проведения занятий по данной теме по кнопке скачать после статьи!
Степени и пределы
(зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков)
Смотрим таблицу 21 согласно Федеральному закону РФ от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
Соответствие степени огнестойкости и предела огнестойкости строительных конструкций зданий, сооружений и пожарных отсеков.
| Степень огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков | Несущие стены, колонны и другие несущие элементы | Наружные ненесущие стены | Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами) |
Строительные конструкции бесчердачных покрытий |
Строительные конструкции лестничных клеток |
||
| настилы (в том числе с утеплителем) | фермы, балки, прогоны | внутренние стены | марши и площадки лестниц | ||||
| I | R 120 | Е 30 | REI 60 | RE 30 | R 30 | REI 120 | R 60 |
| II | R 90 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 90 | R 60 |
| III | R 45 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 60 | R 45 |
| IV | R 15 | Е 15 | REI 15 | RE 15 | R 15 | REI 45 | R 15 |
| V | не нормируется | не нормируется | не нормируется | не нормируется | не нормируется | не нормируется | не нормируется |
Примечание. Порядок отнесения строительных конструкций к несущим элементам здания и сооружения устанавливается нормативными документами по пожарной безопасности.
Металлических
Испытание предела огнестойкости дверей
Пределы огнестойкости большинства незащищенных металлических конструкций очень малы и находятся в пределах: (R10 – R15) для стальных конструкций; (R6 – R8) для алюминиевых конструкций. Исключение составляют колонны массивного сплошного сечения, у которых предел огнестойкости без огнезащиты может достигать R 45, но применение таких конструкций в строительной практике встречается крайне редко.
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).
В случаях, когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) указан R15 (RE15, REI15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R8 (СП 2.13130.2012).
Причина столь быстрого исчерпания незащищенными металлическими конструкциями способности сопротивляться воздействию пожара заключается в больших значениях теплопроводности и малых значениях теплоемкости. Высокая теплопроводность металла практически не вызывает температурного градиента внутри сечения металлической конструкции. Это приводит к тому, что при пожаре температура незащищенных металлических конструкций быстро достигает критических температур прогрева металла, при которых происходит снижение прочностных свойств материала до такой величины, что конструкция становится неспособной выдерживать приложенную к ней внешнюю нагрузку, в результате чего наступает предельное состояние конструкции по признаку потере несущей способности (R).
Значения критической температуры Tcr прогрева различных металлических конструкций при нормативной эксплуатационной нагрузке приведены в таблице:
| Материал конструкции | Tcr, град.С |
| Сталь углеродистая Ст3, Ст5 | 470 |
|
Низколегированная сталь марки: 25Г2С 30ХГ2С |
….
550 500 |
|
Алюминевые сплавы марки: АМг-6, АВ-Т1Д1Т, Д16ТВ92Т |
….
225 250 165 |
Как видно из таблицы критические температуры для алюминиевых конструкций в 2-3 раза ниже, чем у стальных элементов. Если возникает необходимость обеспечить огнестойкость металлических конструкций зданий выше, чем R15, то применяют различные способы повышения огнестойкости этих конструкций: облицовка несгораемыми материалами, нанесение на поверхность специальных огнезащитных покрытий (красок и обмазок), наполнение полых конструкций водой постоянным или аварийным, с естественной или принудительной циркуляцией.
Деревянных
Испытания на предел огнестойкости
В отличие от металла дерево является горючим материалом, поэтому пределы огнестойкости деревянных конструкций зависят от двух факторов: времени от начала воздействия пожара до воспламенения древесины времени от начала воспламенения древесины до наступления того или иного предельного состояния конструкции.
Традиционным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций является нанесение штукатурки. Слой штукатурки толщиной 2 см на деревянной колонне повышает ее предел огнестойкости до R60. Эффективным способом огнезащиты деревянных конструкций являются разнообразные краски вспучивающиеся и невспучивающиеся, а также пропитка антипиренами.
Время от начала теплового воздействия до воспламенения древесины в зависимости от способа огнезащиты приведено в таблице:
| Способ огнезащиты | Время до воспламенения древесины, мин |
| Без огнезащиты и пропитке антипиренами | 4 |
| При защите: штукатуркой гипсовой толщиной 10…12 мм
штукатуркой цементной по металлической сетке толщиной 10…12 мм полужесткой минераловатной плитой толщиной 70 мм асбоцементными плоскими листамитолшиной 10…12 мм |
30
30 35 20 |
| При защите вспучивающимися покрытиями ВПД в 4 слоя или ОФП-9 в 2 слоя | 8 |
Железобетонных
Испытание предела огнестойкости окон
Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от многих факторов: конструктивной схемы, геометрии, уровня эксплуатационных нагрузок, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида бетона, и его влажности и др.
В условиях пожара предел огнестойкости железобетонных конструкций наступает, как правило:
а) за счет снижения прочности бетона при его нагреве;
б) теплового расширения и температурной ползучести арматуры;
в) возникновения сквозных отверстий или трещин в сечениях конструкций;
г) в результате утраты теплоизолирующей способности.
Наиболее чувствительными к воздействию пожара являются изгибаемые железобетонные конструкции: плиты, балки, ригели, прогоны. Их предел огнестойкости в условиях стандартных испытаний обычно находится в пределах R45-R90. Столь малое значение пределов огнестойкости изгибаемых элементов объясняется тем, что рабочая арматура растянутой зоны этих конструкций, которая вносит основной вклад в их несущую способность, защищена от пожара лишь тонким защитным слоем бетона. Это и определяет быстроту прогрева рабочей арматуры конструкции до критической температуры.
Данные о фактических пределах огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций приведены в таблицах:
Таблица 1. Пределы огнестойкости свободно опертых плит.
| Вид бетона и характеристика плит | Минимальные толщина плиты (t) и расстояние до оси арматуры (a), мм | Пределы огнестойкости, мин. | |||||||
| 15 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | |||
| Тяжелый | толщина плиты | t | 30 | 50 | 80 | 100 | 120 | 140 | 155 |
| опирание по двум сторонам или по контуру
при ly/lx ≥1,5 |
a | 10 | 15 | 25 | 35 | 45 | 60 | 70 | |
| опирание по контуру
ly/lx<1,5 |
a | 10 | 10 | 10 | 15 | 20 | 30 | 40 | |
(окончание таблицы)
| Вид бетона и характеристика плит | Минимальные толщина плиты (t) и расстояние до оси арматуры (a), мм | Пределы огнестойкости, мин. | |||||||
| 15 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | |||
| Легкий(γв = 1,2т/м3) | толщина плиты | t | 30 | 40 | 60 | 75 | 90 | 105 | 120 |
| опирание по двум сторонам или по контуру при ly/lx ≥ 1,5 | a | 10 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 55 | |
| опирание по контуру ly/lx < 1,5 | a | 10 | 10 | 10 | 10 | 15 | 25 | 30 | |
Примечания:
1) Минимальная толщина плиты t обеспечивает значение предела огнестойкости по признаку «I» , а расстояние до оси арматуры – значение предела огнестойкости по признаку «R».
2) Пределы огнестойкости многопустотных и ребристых с ребрами вверх панелей и
настилов следует принимать по таблице 1, умножая их на коэффициент 0,9.
3) Пределы огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем пределы огнестойкости статически определимых на 25%, если отношение площади арматуры над опорной к площади арматуры в пролете равно 0,5, и на 50%, если это отношение равно 1,0.
4) Эффективная толщина многопустотной плиты для оценки предела огнестойкости определяется делением площади поперечного сечения плиты, за вычетом площади пустот, на ее ширину.
Таблица 2. Пределы огнестойкости статически определимых свободно опертых балок из тяжелого бетона, нагреваемых с 3-х сторон.
| Пределы огнестойкости балок из тяжелого бетона, мин. | Ширина балки (b) и расстояние до оси арматуры (a), мм | Минимальные размеры железобетонных балок, мм | Минимальная ширина ребра bw, мм | |||
| 30 |
b a |
80 25 |
120 15 |
160 10 |
200 10 |
80 |
| 60 |
b a |
120 40 |
160 35 |
200 30 |
300 25 |
100 |
| 90 |
b a |
150 55 |
200 45 |
280 40 |
400 35 |
100 |
| 120 |
b a |
200 65 |
240 55 |
300 50 |
500 45 |
120 |
| 150 |
b a |
240 80 |
300 70 |
400 65 |
600 60 |
140 |
| 180 |
b a |
280 90 |
350 80 |
500 75 |
700 70 |
160 |
Примечания:
1) Для двутавровых балок, у которых отношение ширины полки к ширине стенки больше 2, необходимо в ребре устанавливать поперечную арматуру. При этом отношении больше 3 пользоваться таблицей 2 нельзя.
2) Пределы огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем пределы огнестойкости статически определимых на 25%, если отношение площади арматуры над опорной к площади арматуры в пролете равно 0,5; и на 50%, если это отношение равно 1,0.
Таблица 3. Пределы огнестойкости растянутых железобетонных элементов (растянутые элементы ферм, арок, обогреваемых со всех сторон).
| Вид бетона | Толщина стены (b) и расстояние до оси арматуры (a), мм | Минимальные размеры железобетонных стен, мм,с пределами огнестойкости, мин. | |||||
| 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | ||
| Тяжелый |
b a |
80 25 |
120 40 |
150 55 |
200 65 |
240 80 |
280 90 |
| Легкий (γв = 1,2 т/м3) |
b a |
80 25 |
120 35 |
150 45 |
200 55 |
240 65 |
280 70 |
(без продления)
(без продления)
(без продления)
Подписка открывает Вам дополнительные возможности:
- Полный доступ к сайту и разделам;
- Отключение рекламы;
- Скачивание без ограничений;
- Онлайн тесты;
- Обновляемая база нормативных документов;
- Доступ к поиску материалов на сайте;
- И многое другое…. Подробнее о подписке читайте по ссылке!
Литература:
- Федеральный закон РФ от 22.07.2008 № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
- Ройтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. –М., Ассоциация «Пожнаука», 2001.
- Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкций. Приказ ЦНИИСК от 19.12.1984 №351/л (с обновлениями 2016 года).
