Предел огнестойкости конструкции

Предел огнестойкости конструкции

Предел огнестойкости конструкции (заполнения проемов противопожарных преград) — промежуток времени от начала огневого воздействия в условиях стандартных испытаний до наступления одного из нормированных для данной конструкции (заполнения проемов противопожарных преград) предельных состояний.

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:

  1. потеря несущей способности(R);
  2. потеря целостности(E);
  3. потеря теплоизолирующей способностивследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений (I) или достижения 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 (E), теплоизолирующей способности (I), достижении предельной величины плотности теплового потока (W) и (или) дымогазонепроницаемости (S)

Методы определения пределов огнестойкости строительных конструкций и признаков предельных состояний устанавливаются нормативными документами по пожарной безопасности.

Условные обозначения пределов огнестойкости строительных конструкций содержат буквенные обозначения предельного состояния и группы.

Обратите внимание

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

REI 30 – предел огнестойкости 30 мин – по потере несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности независимо от того, какие из трёх предельных состояний конструкции I огнестойкости наступит ранее.

Для нормирования пределов огнестойкости несущих и ограждающих конструкций используют 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, E, для наружных ненесущих стен — E;
  • для ненесущих внутренних стен и перегородок— потеря теплоизолирующей способности и целостности — E, I;
  • для несущих внутренних стен и противопожарных преград— потеря несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности — R, E, I

Фактический предел огнестойкости определяют как правило расчетным путем, но для типовых конструкций могут применяться и экспериментальные методы определения фактического предела огнестойкости.

Предел огнестойкости металлических конструкций

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.

Несмотря на то, что металл материал негорючий, при нагреве он теряет прочность, поэтому металл имеет низкий предел огнестойкости.

В случаях, когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) указан R 15 (RE 15, REI 15), 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 R 8 (п. 5.4.2 СП 2.13130.2009)

Если возникает необходимость обеспечить огнестойкость металлических конструкций зданий выше, чем R15, то применяют различные способы повышения огнестойкости этих конструкций, например, окраска огнезащитными составами или облицовка защитными огнестойкими материалами.

В качестве облицовок могут быть использованы бетонные плитки, керамические материалы, штукатурка и т.п. Например, слой штукатурки в 2,5 см повышает предел огнестойкости металлических конструкций до R50. Облицовка в 0,5 кирпича повышает предел огнестойкости металлических конструкций до R 300.

Важно

Огнезащитные покрытия при воздействии высокой температуры вспучиваются и теплоизолируют металлическую поверхность. Например, слой такой обмазки толщиной 2-3 мм при воздействии высоких температур вспучивается и на некоторое время создает на поверхности защищаемой металлической конструкции слой пористого материала, толщиной 25-35 мм.

Данный способ огнезащиты позволяет увеличить огнестойкость металлических конструкций до величин R45-R60.

Предел огнестойкости деревянных конструкций

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 и времени от начала воспламенения древесины до наступления того или иного предельного состояния конструкции:

τ= τ воспл+ τ гор

Скорость уменьшения рабочего сечения деревянных конструкций на пожаре составляет от 0,6 до 1,0 мм/мин, поэтому деревянные конструкции, особенно с массивным сечением могут иметь достаточно большие значения пределов огнестойкости.

Конечно необходимо учитывать, что с уменьшением сечения уменьшается прочность конструкции и если брус был нагружен на 90%, то и предел огнестойкости будет низким, если на 10%, то чтобы произошло разрушение нужно больше времени.

Традиционным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций является нанесение штукатурки. Слой штукатурки толщиной 2 см на деревянной колонне повышает ее предел огнестойкости до R 60.

Эффективным способом огнезащиты деревянных конструкций являются разнообразные краски вспучивающиеся и невспучивающиеся, а также пропитка антипиренами.

Необходимо обращать внимание на обеспечение достаточной огнестойкости деревянных конструкций, имеющих узлы крепления, опоры, затяжки, армирование из металлических элементов.

Предел огнестойкости железобетонных конструкций

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.

Совет

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.

Огнестойкость сжатых железобетонных элементов исчерпывается при пожаре за счет снижения прочности поверхностных, наиболее прогреваемых слоев бетона и сопротивления рабочей арматуры при нагреве.

Это приводит к быстрому снижению несущей способности конструкции при пожаре.

В момент времени воздействия пожара, когда несущая способность конструкции снизится до уровня рабочих нагрузок, и наступит ее предел огнестойкости по признаку «R».

Для железобетонных колонн предел огнестойкости обычно находится в пределах R90-R150.

При необходимости увеличения пределов огнестойкости железобетонных конструкций рекомендуется следующие мероприятия:

— увеличение толщины защитного слоя бетона;

— облицовка негорючими материалами;

— снижение пожарной нагрузки в помещении;

— снижение механической нагрузки на конструкцию;

— применение рабочей арматуры с более высокой критической температурой прогрева при пожаре.

В настоящее время если подбирать материал по пределу огнестойкости, то лучше всего применять железобетонные конструкции т.к. они имеют достаточно большой предел огнестойкости даже без дополнительных мероприятий и соответственно будут стоить дешевле.

Требуемый предел огнестойкости

Требуемый предел огнестойкости конструкции устанавливается согласно таблице 21, 23, 24 ФЗ 123 в зависимости от степени огнестойкости здания и типа конструкции, либо прописывается в СТУ, если они разрабатываются для конкретного сооружения.

Таблица 21. Соответствие степени огнестойкости и предела огнестойкости строительных конструкций зданий, сооружений и пожарных отсеков

Степень Предел огнестойкости строительных конструкций
огне- стойкостизданий, сооружений Несущие стены, колонны и другие Наружные ненесущие стены Перекры- тия между-этажные (в том числе Строительные конструкции бесчердачных покрытий Строительные конструкции лестничных клеток
и пожарных отсеков * несущие элементы чердачные и над подва-лами) настилы (в том числе с утепли-телем) фермы, балки, прогоны внутрен-ние стены марши и площадки лестниц
________________* Наименование графы в редакции, введенной в действие с 12 июля 2012 года Федеральным законом от 10 июля 2012 года N 117-ФЗ..
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 норми-руется не норми-руется не норми-руется не норми-руется не норми-руется не норми-руется не норми-руется

Таблица 23. Пределы огнестойкости противопожарных преград

Наименование противопожарных преград Тип противо-пожарных преград Предел огнестойкости противо-пожарных преград Тип заполнения проемов в противо-пожарных преградах Тип тамбур-шлюза
Стены 1 REI 150 1 1
2 REI 45 2 2
Перегородки 1 EI 45 2 1
2 EI 15 3 2
Светопрозрачные перегородки с 1 EIW 45 2 1
остеклением площадью более 25 процентов 2 EIW 15 3 2
Перекрытия 1 REI 150 1 1
2 REI 60 2 1
3 REI 45 2 1
4 REI 15 3 2

Таблица 24. Пределы огнестойкости заполнения проемов в противопожарных преградах

Наименование элементов заполнения проемов в противопожарных преградах Тип заполнения проемов в противопожарных преградах Предел огнестойкости
Двери (за исключением дверей с остеклением более 25 процентов и 1 EI 60
дымогазонепроницаемых дверей), ворота, 2 EI 30
люки, клапаны, шторы и экраны 3 EI 15
Двери с остеклением более 25 процентов 1 EI W 60
2 EI W 30
3 EI W 15
Дымогазонепроницаемые двери (за 1 EIS 60
исключением дверей с остеклением более 2 EIS 30
25 процентов) 3 EIS 15
Дымогазонепроницаемые двери с 1 EIWS 60
остеклением более 25 процентов, 2 EIWS 30
шторы и экраны 3 EIWS 15
Двери шахт лифтов (при условии, что к ним устанавливаются требования по пределам огнестойкости) 2 EI 30 (в зданиях высотой не более 28 метров предел огнестойкости дверей шахт лифтов принимается Е 30)
(Строка в редакции, введенной в действие с 30 июля 2017 года Федеральным законом от 29 июля 2017 года N 244-ФЗ.
Окна 1 Е 60
2 Е 30
3 Е 15
Занавесы 1 EI 60

Литература:

Ройтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. М., Ассоциация «Пожнаука», 2001.

Источник: http://buildingbook.ru/pred_ognest.html

Что такое огнестойкость и предел огнестойкости?

Огнестойкость конструкции — способность строительной конструкции сопротивляться огневому воздействию и ограничивать распространение огня, а также сохранять необходимые эксплуатационные качества при высоких температурах в условиях пожара. Характеризуется пределами огнестойкости и распространения огня.

Огнезащита строительных конструкций является основной задачей при проектировании и строительстве зданий и сооружений. Повышение предела огнестойкости строительных конструкций, прямо пропорционально повышает пожарную безопасность людей, находящихся на данном объекте, и людей, тушащих пожар в случае его возникновения.

Читайте также:  Правила безопасности в общественном транспорте

 

Предел огнестойкости — время в минутах (часах) с момента начала пожара до выхода конструкции из строя (до потери несущей способности, обрушения, достижения необратимых деформаций или до образования сквозных трещин), или прогрева до повышения температуры на противоположной от огня поверхности порядка 220 оС, выше которой возможно самовоспламенение органических материалов. (Источник: Словарь архитектурно-строительных терминов). Другими словами предел огнестойкости — время в минутах (часах), в течение которого строительная конструкция сохраняет свою огнестойкость. 

Предельное состояние конструкции по огнестойкости — состояние конструкции, при котором она утрачивает способность сохранять одну из своих противопожарных функций. 

Предел Огнестойкости строительных конструкций 
Пределы Огнестойкости строительных конструкций определяются путем их огневых испытаний по стандартной методике и выражаются временем (ч. или мин.) действия на конструкцию так называемого стандартного пожара (см. ниже) до достижения ею одного из следующих предельных состояний: 

Обратите внимание

1. потери несущей способности (обрушение или прогиб) при проектной схеме опирания и действии нормативной нагрузки — постоянной от собств. веса конструкции и временной, длительной, от веса, напр., стационарного оборудования (станков, аппаратов и машин, электродвигателей и др.); 2.

повышения температуры не обогреваемой поверхности в среднем более чем на 160 °С или в любой ее точке более чем на 190 °С в .сравнении с начальной т-рой либо более 220°С независимо от температуры конструкции до испытаний; 3.

образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя; 

4. достижения при испытаниях ненагруженной конструкции критической температуры (т.е. температуры, при которой происходят необратимые изменения физико-механических свойств) ее несущих элементов или частей, защищенных огнезащитными покрытиями и облицовками; характеризует потерю несущей способности. 

Пределы распространения огня определяются размерами (см) их повреждений вследствие горения или обугливания вне зоны воздействия стандартного пожара. 

Для нормирования пределов огнестойкости несущих и ограждающих конструкций 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. — обозначения предела. 
Обозначение предела огнестойкости строительных конструкций состоит из условных обозначений, нормируемых для данной конструкции предельных состояний, цифры, соответствующей времени достижения одного из предельных 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 них наступит ранее. 

Если для конструкции нормируются различные пределы огнестойкости по различным предельным состояниям, обозначение предела огнестойкости состоит из двух или трех частей, разделенных между собой наклонной чертой. 

Источник: http://mk-partner.org/articles/chto-takoe-ognestoykost-i-predel-ognestoykosti

Предел огнестойкости строительных конструкций. Таблица пределов огнестойкости конструкций

Главная → Статьи → Доступно о пожарной безопасности

Предел огнестойкости строительных конструкций

Для предела огнестойкости строительных конструкций прибегают к использованию следующих обозначений:

  • Утрата несущей способности конструкций – R, 
  • Утрата целостности конструкционных элементов – Е; 
  • Утрата теплоизолирующих свойств по причине увеличения температуры на конструкционной поверхности, не подвергаемой нагреванию до предельных значений, – I, 
  • Достижение предельного значения плотности потока тепла на расстоянии от поверхности, не подлежавшей нагреву, – W. 

Предел огнестойкости металлических конструкций

Предел огнестойкости металлических конструкций, которые незащищены дополнительно, как правило, небольшой и находится в следующих диапазонах:

  • R10–R15 для конструкций, произведенных из стали, 
  • R6–R8 для конструкций, изготовленных из алюминия. 

К исключениям из этих двух рядов относятся колонны массивного сечения, характеризующиеся высокими значениями предела огнестойкости металлических конструкций — R45. Однако подобные конструкции используются довольно нечасто. 

В тех случаях, когда величина минимально допустимого предела огнестойкости строительных конструкций (в их число не входят конструкции, относящиеся к противопожарным преградам) составляет R15 (или RE15), использование незащищенных конструкций из стали разрешается вне зависимости от их фактических пределов огнестойкости за некоторыми исключениями. К последним относятся случаи, когда соответствующая величина предела огнестойкости несущих конструкций, согласно итогам проведенных испытаний, достигает лишь R8 или меньшего значения. 

Быстрая потеря незащищенными металлическими конструкциями свойства сопротивления к воздействию открытого огня является следствием высоких значений теплопроводности при небольших величинах теплоемкости.

Важно

Повышенная теплопроводность, свойственная металлическим элементам, не приводит к возникновению температурного градиента внутри конструкционного сечения. Это и является главной причиной быстрого увеличения температуры металла вплоть до критической величины.

При достижении этих самых значений наблюдается резкое понижение прочности материала, сооружение приходит в состояние, когда оно не может выдерживать возложенную на него нагрузку извне. 

Предел огнестойкости деревянных конструкций 

По сравнению с металлическими аналогами, деревянным конструкциям свойственна горючесть. На пределы огнестойкости деревянных конструкций влияют несколько факторов: время, которое проходит от начала взаимодействия огня с материалом до факта непосредственного воспламенения дерева, время, затрачиваемое от начала горения до достижения предельного состояния. 

Для улучшения огнестойкости древесины традиционно прибегают к нанесению нескольких слоев штукатурки. Двухсантиметровый слой, нанесенный на колонну из дерева, способен увеличить предел огнестойкости деревянной конструкции до R60. Высокой эффективностью огнезащиты обладают всевозможные лакокрасочные покрытия, пропитка древесины антипиренами. 

Предел огнестойкости конструкций из железобетона 

На огнестойкость конструкций из железобетона влияет множество факторов, в число которых входят следующие: особенности геометрии, нагрузка, габариты бетонных слоев, тип используемой при строительстве арматуры, разновидность бетона и другие. 

При возникновении пожара предел огнестойкости строительных конструкций может достигаться по ряду причин:  

  • понижение прочностных характеристик бетона вследствие увеличение температуры, 
  • появление щелей, сколов в сечениях, 
  • потеря теплоизолирующих свойств.  

К самым чувствительным конструктивным элементам относят изгибаемые конструкции из железобетона. Данный факт можно объяснить тем, что рабочая арматура растянутой зоны, обеспечивающая главный вклад в несущую способность конструкций, защищается от огня небольшим бетонным слоем. Это является определяющим фактором, сказывающимся на высокой скорости прогревания рабочей арматуры.

Статью прислал: 12inches

Источник: https://xn--01-6kcaj2c6aih.xn--p1ai/articles/dostupno_o_pozharnoj_bezopasnosti/predel_ognestojkosti_stroitel_nyh_konstrukcij_tablica_predelov_ognestojkosti_konstrukcij/

Пределы огнестойкости. Огнестойкие материалы и конструкции :

Показатель, определяющий уровень защищенности зданий и сооружений от воздействия огня называется степенью огнестойкости.

Степень сопротивления огню и продуктам горения зависит от граничных значений огнестойкости конструкций и материалов, из которых возведена постройка.

При определении пожарной безопасности строения учитывается размер постройки, ее расположение и температурный предел возгорания материалов.

По определению огнестойкость строительного объекта – это его способность к исполнению эксплуатационных функций в течение некоторого времени при непрерывном огневом воздействии. Огнестойкость предполагает полное сохранение несущих и сдерживающих способностей конструкции (стены или кровля под воздействием огня не обрушатся, создают преграду продуктам горения, огню).

Пределы огнестойкости элементов постройки

Устойчивость здания или сооружения к воздействию огня определяется отрезком времени, фиксирующим начало испытания и момент появления признака разрушения:

  • появление сквозных отверстий в испытуемом образце (прогары, трещины), способствующих огневому проникновению и проникновению газов;
  • превышение среднего показателя температуры в точках измерения необогреваемой части конструкции на 160 °C или превышение на 190 °C в одной из точек измерения необогреваемой поверхности (показатели не учитывают начальную температуру поверхности);
  • утрата несущих способностей, обрушение или деформация отдельных элементов.

Общие параметры огнестойкости строения

Общую способность здания противостоять разрушению под воздействием пожара определяет степень огнестойкости. Нормативными документами определены 8 степеней огнестойкости здания.

Уменьшение предела огнестойкости происходит по мере роста номера ее категории.

Огнестойкость здания или сооружения определяется исходя из показателя огнестойкости элементов сооружения, скорости распространения пламени, а также температурного предела возгорания использованных строительных материалов.

Показатель огнестойкости промышленных объектов

Определяя способность промышленного здания блокировать или ограничивать распространение пожара, к общим параметрам добавляют уровень пожарной опасности размещенного в здании производства. Учитывается этажность сооружения и площадь каждого участка.

Пределы огнестойкости сооружения характеризуются группой нормированных по времени предельных состояний утраты несущих способностей, целостности конструкции, способностей к изоляции тепла.

По степени возгорания строительного материала здания делят на следующие группы:

  • негорючие – строения, возводимые из материалов, которые не способны гореть или обугливаться;
  • трудногорючие – материал здания способен к возгоранию исключительно под непрерывным действием огня, например, древо, защищенное от огня специальными пропитками;
  • горючие – материал здания поддерживает самостоятельное горение после удаления источника возгорания.

Рассчитываются показатели огнестойкости всех элементов здания: предел огнестойкости дверей, оконных блоков, люков и перегородок. Надлежащее внимание уделяют размеру повреждения конструкции во время испытаний на распространение огня. Вычисляются точные параметры повреждения контракции за пределом зоны прямого огневого воздействия.

Классификация и особенности возведения ограждений

Объекты, имеющие нормированные пределы огнестойкости способны препятствовать распространению открытого огня и продуктов его горения в смежные помещения, не содержащие очага возгорания. Противопожарными преградами могут выступать ограждающие конструкции, возведенные из негорючих материалов, водные занавесы, перекрытия, специальные резервуары, препятствующие распространению огня.

Классификация преград

Преграды, блокирующие огонь и продукты горения, делятся на классы в зависимости от способа защиты:

  • огнестойкие вертикальные опорные ограждающие конструкции;
  • ограждающие перекрытия;
  • преграждающие распространению пожара пространства и разрывы в соединениях строительных конструкций;
  • преграждающие тамбуры;
  • противопожарные экраны;
  • преграждающие распространению пожара водные завесы;
  • защищающие от движения огня полосы.

Ограждающие конструкции в зависимости от предельных значений огнестойкости и типов конструкционных элементов имеют следующую градацию:

Противопожарные ограждения Типы по нормативу
1 вертикальные несущие конструкции 1, 2
2 горизонтальные ограждающие конструкции 1, 2, 3, 4
3 тамбуры 1, 2
4 водные занавесы 1
5 ограждающие экраны, люки, ворота и оконные блоки 1, 2, 3

Особенность возведения противопожарных ограждений

Стены из огнестойких материалов возводятся по высоте комнат. Пределы огнестойкости ограждающих стен и перегородок пожарного отсека должен соответствовать показателям огнестойкости сопрягаемых преград. Цель использования противопожарных стен блокировать проникновение огня в смежные помещения даже при условии одностороннего обрушения конструкции здания.

Читайте также:  Дезинфицирующие вещества, их группы и методы дезинфекции

Противопожарные преграды исключают установку открывающихся оконных блоков. Механизмы, которые предполагают эксплуатацию в открытом положении (двери, клапаны, люки и т. д.) оборудуют автоматическими механизмами аварийного закрытия и блокировки, активизирующимися при возникновении пожара.

Суммарная площадь проемов огнестойких преград не может быть больше 25% общей площади помещения. Противопожарные преграды, отделяющие взрывопожароопасные и взрывоопасные комнаты (отсеки) от иных помещений, оборудуют тамбур с системой непрерывного подпора воздуха.

Как определить устойчивость преграды к воздействию огня?

Определение предела огнестойкости здания производится с учетом значений всех элементов, из которых она состоит:

  • конструкционных элементов ограждения;
  • механизмов крепления;
  • опорных конструкций.

Таблица нормативов:

Название ограждения Устойчивость Тип ограждения Типтамбура
вертикальные несущие конструкции 150 (rei) 1 1
45 (rei) 2 2
горизонтальные внутренние защитные конструкции 150 (rei) 1 1
60 (rei) 2 1
45 (rei) 3 1
15 (rei) 4 2
разделительные вертикальные конструкции 45 (ei) 1 1
15 (ei) 2 2
разделительные вертикальные конструкции, содержащие остекление площадью от 25% 45 (eiw) 1 1
15 (eiw) 2 2

Предел огнестойкости rei – время до наступления состояния утраты несущих способностей, целостности конструкции и теплоизоляции.

Предел огнестойкости ei – предел времени до разрушения и утраты теплоизолирующей способности.

Предел огнестойкости eiw – граничный предел времени утраты конструктивной целостности, теплоизоляции или потеря способности сдерживать тепло под воздействием на плоскость теплового потока равного 3,5кВт/м2.

Показатель огнестойкости сооружений

Каждое здание или сооружение состоит из конструкционных элементов. Элементы конструкции выполняют определенные функции и имеют индивидуальные характеристики стойкости к воздействию пожара.

Предел огнестойкости строительных конструкций и отдельных элементов различен.

Под общей огнестойкостью сооружения подразумевается способность объекта избежать разрушения, сохраняя способность к ограждению огня и продуктов горения.

Здания разделяются на типы по своему предназначению. При этом каждый тип строения должен соответствовать определенным для него в нормативных документах качественным характеристикам огнестойкости. Классификация строительных конструкций по значению огнестойкости и требованиям, предъявляемым к элементам конструкций, изложена в специальных справочниках-сводах строительных правил СНиП.

Правила и нормы пожарной защищенности зданий – СНиП

Источник: https://BusinessMan.ru/new-predely-ognestojkosti-ognestojkie-materialy-i-konstrukcii.html

Предел огнестойкости строительных конструкций. Таблица пределов огнестойкости конструкций

Предел огнестойкости строительных конструкций

Для обозначения предела огнестойкости строительных конструкций используют такие обозначения как: R (Утрата несущей способности конструкций); I (Утрата теплоизолирующих свойств вследствие увеличения температуры на конструкционной поверхности, которая не подвергается нагреванию до предельных значений); Е (Утрата целостности конструкционных элементов); W (Достижение предельного значения плотности потока тепла на расстоянии от поверхности, которая не подлежит нагреву).

Предел огнестойкости металлических конструкций

Предел огнестойкости металлических конструкций, которые не имеют дополнительной защиты, является небольшим и располагается в диапазоне R10–R15 для тех конструкций, которые изготовленных из стали и R6–R8 для произведенных из алюминия.

Но есть и исключения из этого, являющиеся колоннами массивного сечения и имеющие характеристики высоких значений предела огнестойкости металлических конструкций — R45. Но конструкции подобного вида используются крайне редко.

Незащищенные конструкции, сооруженные из стали можно использовать независимо от их фактических пределов огнестойкости (есть небольшие исключения) тогда, когда минимально допустимый предел огнестойкости строительных конструкций составляет R15 (или RE15).

Совет

Однако сюда не входят те конструкции, которые относятся к противопожарным преградам.

Что касается тех самых упомянутых исключений, то имеются в виду случаи, при которых соответствующая величина предела огнестойкости несущих конструкций по итогам проведенных испытаний достигает только R8 или еще меньшего значения.

Если теплопроводность имеет высокие значения при небольших величинах емкости, то это значит, что осуществляется скоростная потеря незащищенными металлическими конструкциями свойства сопротивления к воздействию открытого огня.

Завышенная теплопроводность типична для металлических элементов, и не вызывает появления температурного градиента внутри конструкционного сечения. Именно это и служит основной причиной столь скоростного роста температуры металла до критической отметки.

По достижению данной величины прочность материала резко уменьшается и сооружение перестает выдерживать возложенную на него нагрузку.

Предел огнестойкости деревянных конструкций 

Деревянные конструкции, в отличие от металлических, в свойствах имеют горючесть. К факторам, оказывающим влияние на пределы огнестойкости деревянных конструкций, относится время от начала взаимодействия материала и огня до момента возгорания дерева. Отрезок времени, который тратится от самого начала горения и до достижения предельного состояния.

Чтобы древесина повысила степень своей огнестойкости, на нее наносят несколько слоев штукатурки. При нанесении на деревянную колонну слоя толщиной 2 см, предел огнестойкости деревянной конструкции вырастает до R60. Наиболее эффективны в плане огнезащиты пропитка древесины антипиренами и любые лакокрасочные покрытия.

Предел огнестойкости конструкций из железобетона 

Факторов, оказывающих влияние на огнестойкость конструкций из железобетона, довольно много. К ним относятся тип арматуры, которая использовалась при строительстве; особенности геометрии, габариты бетонных слоев, нагрузка, разновидность бетонных слоев и т.д.

Предел огнестойкости строительных конструкций в момент пожара происходит потому, что теряются теплоизолирующие свойства, появляются щели, сколы и сечения и понижается прочность характеристик бетона из-за роста температуры.

Самыми чувствительными конструктивными элементами являются железобетонные изгибаемые конструкции, поскольку рабочую арматуру растянутой зоны, которая обеспечивает важнейший вклад в несущую способность конструкций, защищает от пламени небольшой слой бетона. Таким образом, данный фактор является ключевым и сказывается на большой скорости прогревания рабочей арматуры.

Источник: https://mfkpt.ru/predel-ognestojkosti-stroitelnyh-konstrukcij-tablica-predelov-ognestojkosti-konstrukcij/

Огнестойкость строительных конструкций и методы ее повышения

Одним из важнейших параметров пожаробезопасности зданий, сооружений и инженерных коммуникаций является предел их огнестойкости. Данный показатель выражается периодом времени, в течение которого конструкция приобретает признаки нормируемых предельных состояний в условиях пожара, а именно:

  • потеря несущей способности (обозначается R, указывается в минутах);
  • нарушение целостности (Е, мин.);
  • потеря теплоизоляционных характеристик (I, мин.)

Огнестойкость различных конструкций

Пределы огнестойкости R, E, I для различных видов конструкций регламентируются [1], [2] и могут находиться в пределах от 15 до 150 минут.

В том числе, несущие элементы должны обладать степенью огнестойкости от R15 до R120, наружные ограждающие конструкции RE15-RE30, перекрытия REI15-REI60, внутренние перегородки REI45-REI120, лестничные площадки и марши R30-R60.

Для сооружений повышенной ответственности могут требоваться более высокие пределы огнестойкости, например, для подземных сооружений эти показатели могут превышать 180 минут.

Огнестойкость различных материалов

Основными материалами, из которых изготавливаются строительные конструкции являются сталь, бетон (железобетон) и древесина. Каждый из этих материалов в незащищенном виде имеет свои пределы огнестойкости.

Металлоконструкции в незащищенном виде характеризуются наименьшими показателями огнестойкости. Этот показатель зависит от показателя приведенной толщины металла: при толщине 5 мм предел огнестойкости составляет 9 минут, при толщине 15 мм — 18 минут.

Нормативная документация [1] [2] допускает использование конструкций из незащищенного металла в случаях, когда требования к ним по пределу огнестойкости R, E, I не превышают 15 минут.

Обратите внимание

В иных случаях для повышения предела огнестойкости металла должна выполняться огнезащитная обработка.

Деревянные конструкции, используемые в современном строительстве, как правило, имеют заводские пропитки, снижающие их горючие свойства. Однако, пределы их огнестойкости, определяемые с учетом скорости обугливания в условиях пожара, характеризуются низкими показателями. Современные конструкции из клееной древесины имеют предел огнестойкости 30-45 минут.

Бетонные (железобетонные) конструкции имеют высокий предел огнестойкости,  показатель которого зависит от толщины защитного слоя бетона и конструктивных особенностей элементов. Как правило, дополнительной огнезащиты требуют пустотные и ребристые плиты, тонкослойные панели, элементы, армированные внешним способом, а также конструкции, выполненные из полимербетона.

Эти материалы по-разному ведут себя в условиях пожара. Например, в древесине протекают процессы термического разложения, в результате которого образуется пористый кокс.

При этом снижается жесткость и прочность конструкции. Металл под воздействием высоких температур переходит в пластичное состояние. Бетон снижает свои характеристики в процессе дегидратации.

Влажный бетон в условиях пожара подвергается взрывообразному разрушению.

Методы повышения предела огнестойкости

Для повышения предела огнестойкости конструкций и доведения его до заданных параметров в строительстве используются различные огнезащитные материалы. Они позволяют блокировать поверхность защищаемой конструкции от высокотемпературного воздействия огня и сохранять ее в рабочем состоянии в течение требуемого периода времени. Огнезащитные покрытия используются для обработки:

  • строительных конструкций, предел огнестойкости которых регламентируется нормативной документацией, в том числе — колонн, рам, ферм, балок, плит покрытия, междуэтажных перекрытий;
  • воздуховодов и газоходов, к которым предъявляются соответствующие требования;
  • кабельных разводок, проходок через ограждающие конструкции огнестойкого типа;
  • емкостей для хранения нефтепродуктов, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Увеличение предела огнестойкости различных конструкций может выполняться конструктивными методами или окраской. В том числе, используются:

  • штукатурка, отделка бетоном или кирпичом. Данный метод подходит для конструкций, допускающих дополнительное нагружение;
  •  облицовка специальными плитами, монтаж защитных экранов;
  • нанесение огнезащитных составов поверхностного типа;
  • пропитка конструкций из древесины;
  • комбинация нескольких методов.

Основные виды огнезащитных материалов

В состав огнезащитных систем могут входить: заполнители, стойкие к высоким температурам (вермикулит, керамзит, базальт и другие),  неорганические вяжущие (гипс, цемент и т.д.

), некоторые полимерные вяжущие и добавки, повышающие общую сопротивляемость системы воздействию огня, увеличивающие ее срок службы, прочность и другие технические характеристики.

Данные материалы могут использоваться по отдельности (например, гипс, базальтовые волокна) или в комбинации друг с другом.

Действие покрытий вспучивающегося типа на базе органических вяжущих основано на образовании слоя пенококса. Под воздействием огня покрытие постепенно выгорает, продлевая работоспособность конструкции.

Покрытия на основе минеральных связующих позволяют блокировать тепловой поток за счет выделения массы пара из содержащейся в их составе связанной воды.

Данный процесс замедляет повышение температуры защищаемой конструкции.

Огнезащитные составы вспучивающегося типа на минеральном вяжущем одновременно выделяют при нагреве пар и увеличивают свою толщину, что позволяет противостоять воздействию огня более эффективно.

Пористые и волокнистые огнезащитные материалы, обладающие низкой теплопроводностью, монтируются конструкционным методом и способны поглощать теплоту, не изменяя своей исходной формы.

Огнезащитные материалы композиционного типа представляют собой конструкционные элементы, обладающие, при этом, эффектом терморасширения, что позволяет достичь максимального эффекта повышения огнестойкости.

Популярные огнезащитные материалы и составы, представленные на Российском рынке

В соответствии с требованиями нормативной документации (НПБ 236-97, НПБ 251-98 и другие) вся огнезащитная продукция, применяемая в строительстве, должна пройти испытания и иметь соответствующие сертификаты.

Читайте также:  Сетка всасывающая св-125: классификация, устройство, ттх

Сегодня на рынке РФ представлено множество отечественных и зарубежных материалов и составов, повышающих пределы огнестойкости стальных, деревянных и железобетонных конструкций.

Наиболее популярными являются следующие представители.

  • компания Promat, предлагающая огнезащиту различных типов для несущих металлических и деревянных конструкций, железобетона, кабельных каналов, воздуховодов, газоходов;
  • компания КРОЗ — производитель комплексных систем огнезащиты всех типов строительных конструкций и инженерных коммуникаций на базе окрасочных составов и конструкционных решений;
  • Огнеза — популярный отечественный производитель огнезащитных красок, лаков, пропиток, герметиков и конструкционных элементов на основе базальта. Компания выпускает материалы для защиты металла, дерева и воздуховодов, а также муфты и кабельные проходки;
  • корпорация ТехноНИКОЛЬ предлагает решения на базе каменной ваты для повышения предела огнестойкости стальных и железобетонных конструкций, профлиста и трубопроводов;
  • всемирно известный бренд ROCKWOOL предлагает фирменную огнезащитную систему ROCKFIRE на базе материалов из каменной ваты и специального клея. Компания предоставляет решения для защиты воздуховодов, кабельных каналов, проходок труб и кабелей через стены, огнестойкие кровельные системы, системы огнезащиты металлоконструкций, древесины и бетона;
  • Эковер — отечественная компания, выпускающая огнезащитные материалы конструкционного типа на базе базальтовых плит для повышения огнестойкости металла и железобетона до REI 240;
  • финская компания PAROC производит огнезащитные материалы на основе каменной ваты;
  • международная группа Saint-Gobain предлагает конструкционную огнезащиту Gyprock Glasroc F на базе плит, состоящих из гипса и стеклополотна. Используется для повышения огнестойкости металлоконструкций и облицовки ограждающих элементов зданий;
  • немецкая компания KNAUF реализует различные решения по огнезащите металлоконструкций и устройству противопожарных перегородок со степенью огнестойкости до R240 на базе обычных гипсовых листов, суперлистов, «аквапанелей» и плит «файерборд»;
  • HILTI — предоставляет решения по огнезащите кабельных проходов, противопожарные пены и герметики;
  • Walraven — производитель огнестойких крепежных систем, пен и герметиков для заделки пустот, противопожарных муфт и проходок для инженерных коммуникаций.

Литература:

[1]   СП 2.13130.2012 СИСТЕМЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОГНЕСТОЙКОСТИ ОБЪЕКТОВ ЗАЩИТЫ

Источник: https://maistro.ru/articles/stroitelnyj-konstrukcii/ognestojkost-stroitelnyh-konstrukcij-i-metody-ee-povysheniya

Огнестойкость строительных конструкций

Главная / Огнестойкость конструкций

Предел огнестойкости строительной конструкции — показатель сопротивляемости конструкции огню. Определяется по результатам огневого испытания и представляет собой время (в минутах) до появления одного или нескольких признаков предельных состояний по огнестойкости:

  • потеря несущей способности конструкции или ее узлов (R) — характеризуется обрушением конструкции или возникновением критических деформаций, недопустимых для ее дальнейшей эксплуатации
  • потеря теплоизолирующей (ограждающей) способности (I) — характеризуется повышением температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений
  • потеря целостности конструкции (E) — проявляется в образовании сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или открытое пламя

Примеры обозначений предела огнестойкости конструкций

  • R 45 — предел огнестойкости 45 мин по потере R
  • RE 60 — предел огнестойкости 60 мин по потере R и Е независимо от того, какое из двух предельных состояний наступит ранее
  • REI 90 — предел огнестойкости 90 мин по потере R, Е и I в независимости от того, какое из трех предельных состояний наступит ранее

Цифровой показатель в обозначении предела огнестойкости строительной конструкции должен соответствовать одному из следующих значений: 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 240, 360.

Повышение пределов огнестойкости достигается методами огнезащиты.

Различают фактический и требуемый пределы огнестойкости:

  • требуемая огнестойкость — это тот минимальный предел огнестойкости, которым должна обладать строительная конструкция, чтобы удовлетворять требованиям пожарной безопасности. Устанавливается в соответствии с ведомственным или отраслевым нормами проектирования.
  • фактический предел огнестойкости определяется на основе огневых испытаний или расчетным путем

Огнезащитная эффективность средств огнезащиты металлических конструкций

Огнезащитная эффективность — это сравнительный показатель средства огнезащиты, который характеризуется временем в минутах от начала огневого испытания до достижения критической температуры 500 °С стандартного образца стальной конструкции с огнезащитным покрытием.

Группа огнезащитной эффективности устанавливается по результатам испытаний в соответствии с методикой ГОСТ 53295.

При этом стальная колонна двутаврового сечения №20 (или профиля №20Б) высотой 1,7 м или стальная пластина с размерами 600 × 600 × 5 мм обрабатываются огнезащитным составом в соответствии с технологией его применения и испытываются на установке для определения огнестойкости в соответствии с ГОСТ 30247.0.

Важно

На поверхности образца в трех местах устанавливаются термопары для контроля температуры. При этом фиксируется время, в течение которого поверхность металлоконструкции достигла критической температуры 500 °С.

Группа огнезащитной эффективности определяется по времени достижения металлической конструкцией критической температуры.

Группы огнезащитной эффективности средств обработки стальных конструкций

  • 1 группа — не менее 150 мин
  • 2 группа — не менее 120 мин
  • 3 группа — не менее 90 мин
  • 4 группа — не менее 60 мин
  • 5 группа — не менее 45 мин
  • 6 группа — не менее 30 мин
  • 7 группа — не менее 15 мин

Группа огнезащитной эффективности для данного средства огнезащиты зависит от многих факторов, в том числе от толщины покрытия и приведенной толщины металлоконструкции.

Приведенная толщина — это отношение площади поперечного сечения металлической конструкции к периметру обогреваемой поверхности.

Огнезащитная эффективность средств защиты древесины

Огнезащитная эффективность составов для обработки деревянных конструкций характеризуется потерей массы обработанного составом образца древесины при огневом испытании.

Группы огнезащитной эффективности средств обработки деревянных конструкций

  • 1 группа — состав обеспечивает получение трудносгораемой древесины (потеря массы образца при огневом испытании составляет не более 9%)
  • 2 группа — состав обеспечивает получение трудновоспламеняемой древесины (потеря массы опытного образца при огневом испытании должна составлять не более 25%)
  • 3 группа — огнезащитный состав не обеспечивает огнезащиту древесины (потеря массы образца составляет более 25%)

Источник: https://xn--80abkaeyzwdt.xn--p1ai/ognestoikost-konstrukcii/

Определение степени огнестойкости конструкций при строительстве

При строительстве зданий и сооружений учитывается один из важнейших параметров безопасности – степень огнестойкости конструкций, из которых производится строительство.

Строительные материалы, используемые в строительстве зданий и сооружений, характеризуются пожарной опасностью, из чего следует, что такой параметр как степень огнестойкости конструкций будет зависеть от качества материалов.

Строительные материалы характеризуются горючестью, воспламеняемостью, дымообразующей способностью, токсичностью и степенью распространения огня по поверхности. В зависимости от проявления того или иного признака в данном конкретном случае, соответственно ГОСТу, выделяются следующие группы материалов: негорючие и горючие.

Последние, в свою очередь, делятся на слабо горючие, умеренно горючие, нормально горючие и сильно горючие.

Степень огнестойкости строительных конструкций
Согласно СНиП 11-2-80 — «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений» ив соответствии со стандартами СЭВ 382-76 и 2437-80, строительные материалы и конструкции по возгораемости подразделяются на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Из этих понятий и выводится степень огнестойкости конструкций. Несгораемыми называют материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются, то есть, обеспечивают высокую степень огнестойкости конструкций.

Это естественные и искусственные неорганические материалы, гипсовые и гипсоволокнистые плиты при содержании органической массы менее 8%, минераловатные плиты при содержании синтетической, битумной или крахмальной связки менее 6 % по массе, а также применяемые в строительстве металлы.

Совет

Так, противопожарные двери изготавливаются из таких материалов и имеют высокую степень огнестойкости.

Трудносгораемыми называют материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть или тлеть при наличии источника поджигания, а после его удаления горение или тление прекращается.

Это материалы, состоящие из негорючих и горючих веществ — асфальтобетон, гипсовые и бетонные детали с органическими заполнителями, глиносоломенные материалы, при объемной массе не менее 900 кг/м3, цементный фибролит, древесина, подвергнутая глубокой пропитке антипиренами, войлок, вымоченный в глиняном растворе, пенопласт, минераловатные плиты на битумной связке.

Степень огнестойкости конструкций из сгораемых материалов – самая низкая.

Сгораемые материалы под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть или тлеть после удаления источника поджигания.

Это все органические материалы, не отвечающие требованиям, предъявляемым к несгораемым и трудносгораемым материалам. Определение огнестойкости конструкций подразумевает дифференциацию зданий и сооружений на пять степеней.

Уровень огнестойкости строительных конструкций определяется пределами огнестойкости основных строительных конструкций и пределами распространения огня по этим конструкциям.

Предел огнестойкости строительных конструкций
Определение огнестойкости конструкций подразумевает их способность сохранять свои несущие и ограждающие функции в условиях пожара.

Связанное с данным  определением такое понятие, как предел огнестойкости строительных конструкций – это продолжительность сопротивления строительной конструкции воздействию высокой температуры при пожаре до исчерпания ею несущей и ограждающей способности принято называть пределом огнестойкости.

Предел огнестойкости строительных конструкций принято исчислять в часах.

Проявление любого из нижеперечисленных признаков говорит о том, в какой степени наблюдается предел огнестойкости строительных конструкций: образование в ограждающей конструкции (стена, перегородка, перекрытие, покрытие) сквозных отверстий или сквозных трещин, через которые могут проникать пламя или продукты горения; повышение температуры на необогреваемой поверхности ограждающей конструкции в среднем более чем на 140°С или в любой точке этой поверхности более чем на 180°С (по сравнению с начальной температурой) или более чем на 220 °С независимо от начальной температуры конструкции; потеря конструкцией несущей способности или устойчивости, то есть, обрушение. Предел огнестойкости строительных конструкций – не единственная предельная характеристика, сюда же относится предел распространения пламени по строительным конструкциям. Этот показатель определяется экспериментальным путем по методике ВНИИПО (согласно СНиП П-2-80). Предел распространения огня характеризуется способностью строительных конструкций с любыми сочетаниями слоев из несгораемых, трудносгораемых и сгораемых материалов к самостоятельному горению. Предел распространения пламени измеряется в сантиметрах и представляет собой размер повреждения конструкции в контрольной зоне в течение 15 мин. Предел огнестойкости строительных конструкций определяется как экспериментально, так и расчетными методами. Их принято называть фактическими пределами огнестойкости Пф. Установленные нормами пределы огнестойкости для основных частей зданий и сооружений называются требуемыми пределами огнестойкости. Требования к огнестойким проводкам также основываются на основе данных общих понятий.

Источник: https://secandsafe.ru/stati/pojarnaya_bezopasnost/opredelenie_ognestoykosti_konstrukciy

Ссылка на основную публикацию