184. Влияние способов опирания и сочленения конструкций на их несущую способность. Способы повышения огнестойкости.

Несущая способность конструкции в условиях пожара зависит от способа ее сочленения с другими конструкциями и способа опирания. В строительстве используются статически определимые и неопределимые конструкции. При нагревании статически неопределимых конструкций в них появляются дополнительные температурные напряжения.

Так, при жесткой заделке на опорах конструкция лишена возможности свободно деформироваться, вследствие чего в ней появляются дополнительные усилия и изгибающие моменты, вызывающие значительные напряжения.

Влияние этого фактора на поведение строительной конструкции в условиях пожара зависит от материала, из которого выполнена эта конструкция. Например, в статически неопределимых металлических конструкциях эти напряжения могут привести к потере несущей способности при температуре Ш0°С.

В тоже время, нагрев статически неопределимых железобетонных конструкций приводит к перераспределению усилий в них и положительно влияет на их несущую способность при пожаре. Увеличение количества сторон опирания плоских строительных конструкций, например плиты междуэтажного перекрытия, также способствует увеличению предела огнестойкости этих конструкций,

Для повышения пределов огнестойкости строительных конструкций до нормируемых значений применяются следующие способы огнезащиты:

1. Конструктивные способы огнезащиты:

— огнезащитные облицовки;

— огнезащитные покрытия.

2. Неконструктивные способы огнезащиты:

— вспучивающиеся огнезащитные составы.

К конструктивным способам огнезащиты относятся:

— обкладка кирпичом;

— оштукатуривание цементно-песчаной штукатуркой;

— обетонирование металлических конструкций;

— оштукатуривание легкими эффективными штукатурками (огнезащитными) на основе термостойких минеральных материалов;

— облицовка конструкций негорючими теплоизоляционными материалами (минеральная вата и т.д.);

— облицовка конструкций плитными негорючими материалами (ГВЛ, стекломагнезитовые листы, ГКЛ и т.д.).

К неконструктивным способам огнезащиты относятся:

— пропитки (для древесины и материалов на ее основе);

— вспучивающиеся краски, лаки и эмали.

185. Признаки, характеризующие степень повреждения железобетонных конструкций при пожаре. Классификация конструкций подверженных огневому воздействию. Оценка несущей способности железобетонных конструкций после пожара.

Выявление и фиксация признаков очага поражения здания – наиболее сложная часть работы при осмотре строительных железобетонных конструкций, поврежденных огнем. Зачастую место возникновения пожара и очаг поражения строительных конструкций здания огнем могут не совпадать. В этом случае необдуманное принятие вывода пожарно-технической экспертизы о расположении очага поражения здания как места очага пожара может оказаться ошибочным. Граница очага поражения здания определяется только по характеру и степени повреждения конструкций.   Первоочередной задачей является обнаружение и фиксация признаков очага поражения, анализ которых позволит установить место наиболее интенсивного воздействия огня на конструкции. К признакам очага поражения относятся следы наиболее тяжелых повреждений и разрушения конструкций, следы горения и направленности распространения пожара. Однако не всегда при пожаре возникают и сохраняются явные признаки очага поражения, поэтому важно установить характерные для повреждения места интенсивного теплового воздействия на строительные конструкции.   Очевидные признаки очага поражения отсутствуют, например, но время кратковременного пожара небольшой разрушительности. В этом случае определяются следы пожара, свидетельствующие о направленности горения.   Для выявления места наиболее интенсивного горения важное значение имеют показания очевидцев, которые обнаружили пожар или участвовали в его тушении.   При осмотре нельзя определить заранее, какие следы пожара приобретут решающее значение. Поэтому важно правильно закрепить и сохранить обнаруженные следы поражения.   В здании, поврежденном пожаром, до окончания осмотра должны быть сохранены: строительные конструкции или их элементы, предметы и признаки, характеризующие обстановку накануне пожара; следы пожара, отражающие особенности горения, поведения строительных конструкций и их состояния по зонам повреждения, а также признаки и другие доказательства причины разрушения (обрушения) железобетонных конструкций во время или после пожара.   По признакам, характеризующим обстановку перед пожаром, судят о размере и характере горючей нагрузки (мощности огневой нагрузки на строительные конструкции, границах очага поражения и характерных повреждениях по зонам здания). Сохранение указанных признаков входит в обязанности экспертов, членов местных комиссий и других должностных лиц, занимающихся анализом последствий пожара.

При оценке же пределов огнестойкости по несущей способности должны учитываться следующие показатели.

- Во-первых, воздействие различных нагрузок на конструкции. Так, с увеличением нагрузки предел огнестойкости нагруженных конструкций уменьшается. В данном случае величина предела огнестойкости конструкций должна определяться, как правило, в наиболее напряженном сечении, подверженном воздействию пламени и высоких температур.

- В то же время предел огнестойкости конструкции тем выше, чем больше значение приведенной толщины конструкции (отношение площади сечения конструкции к ее обогреваемому периметру).

- В-третьих, при определении предела огнестойкости статически неопределимых конструкций следует учитывать, что их предел огнестойкости, как правило, выше предела огнестойкости аналогичных статически определимых конструкций за счет перераспределения усилий на менее напряженные и нагреваемые с меньшей скоростью элементы. При этом также необходимо учитывать влияние дополнительных усилий, возникающих вследствие температурных деформаций.

- В-четвертых, если говорить о горючих материалах, из которых выполнена конструкция, то нужно сказать, что горючесть не определяет предела огнестойкости конструкции. В то же время следует учитывать, что применение материалов групп горючести Г3 или Г4 вместо НГ или Г1 может понизить предел огнестойкости конструкции, если скорость их выгорания будет выше скорости прогревания.

187. Основные факторы, влияющие на величины требуемых пределов огнестойкости конструкций. Сущность основных методов определения требуемых пределов огнестойкости. Возможные пути и перспективы совершенствования нормирования пределов огнестойкости конструкций.

Для строительных конструкций, а также зданий или сооружений важным фактором является огнестойкость. Огнестойкость — это способность строительных конструкций сохранять свои рабочие функции под действием высоких температур пожара.

Пределы огнестойкости большинства не защищенных 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. Причина столь быстрого исчерпания незащищенными металлическими конструкциями способности сопротивляться воздействию пожара заключается в больших значениях теплопроводности.

Факторы, влияющие на величину пределов огнестойкости МК.  Ввиду того, что МК являются как правило стержневыми конструкциями (балками, колоннами, ригелями) предел огнестойкости МК наступает: 1) в результате потери прочности 2) за счет потери устойчивости ( для сжатых элементов)  3тому и другому случаю соответствует определенная температура нагрева конструкции, называемая критической tкр, которая в свою очередь зависит от: 1) вида конструкции (профиля сечения) 2) размеров конструкции 3) схемы опирания 4) схемы нагружения 5) величины рабочей (нормативной) нагрузки 6) условий обогрева конструкций (с одной или неск. сторон) 7) марки металла 

Метод расчета требуемых пределов огнестойкости железобетонных и огнезащищенных металлических конструкций промышленных зданий (сооружений) учитывает характеристики технологических процессов и устанавливает соответствующие требования к огнестойкости конструкций, исходя из нормируемого риска достижения предельного состояния конструкций по признаку потери несущей и теплоизолирующей способностей в условиях реальных пожаров.

Противопожарное нормирование, которым предусматриваются технические решения по предотвращению пожаров, противопожарной защите объектов народного хозяйства и обеспечению безопасности людей при пожарах. В нашей стране выполнена определенная работа по совершенствованию противопожарных норм проектирования зданий и сооружений. Отличительной особенностью противопожарного нормирования за последние годы является реализация решений о научном обосновании технических решений, направленных на противопожарную защиту объектов народного хозяйства и обеспечение безопасности людей. Не случайно поэтому за последние годы увеличивается роль научных и проектных организаций по разработке противопожарных норм. На основе обобщения опыта контроля за стадией проектирования объектов народного хозяйства и анализа пожаров способствует улучшению качества противопожарных норм. Методологической основой системы противопожарного нормирования в строительстве являются теория возникновения и развития горения при пожарах, принципы определения взрывопожарной и пожарной опасности производств и функциональных процессов, экспериментальные и теоретические исследования в области огнестойкости строительных конструкций, исследование опасных факторов пожара, воздействующих на организм человека, обобщение опыта проектирования технических решений по противопожарной защите производственных и гражданских зданий и обеспечению безопасности людей при пожарах и обобщение опыта работы