10.6. Противопожарная защита стальных каркасов

Для надежной эксплуатации зданий стальные каркасы необходимо защищать от действия высоких температур. Это может быть достигнуто бетонированием, оштукатуриванием, облицовкой огнестойкими плитами, нанесением изоляционных покрытий, заполнением пустотелых конструкций колонн водой.

Бетон и штукатурка наносятся слоями. Чаще всего используется цементная штукатурка с вермикулитом (минерал из группы гидрослюд) и асбестом. Конструкции, защищенные материалами, имеют предел огнестойкости 30...60 мин. Заполненные бетоном пустотелых колонн несколько увеличивают их огнестойкость. Колонны, вынесенные за пределы здания, противопожарной защите не подлежат.

Эффективно наполнение трубчатых сечений колонн водой, которая при нагреве циркулирует по колоннам как в замкнутой системе (термосифонная система). Вода может охлаждаться или заменяться холодной из сети. Охлажденные таким образом колонны остаются пригодными к эксплуатации при любой продолжительности пожара, пока в них есть вода.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные системы стальных каркасов высотных зданий.

2. Каковы особенности рамных, связевых и рамно-связевых систем?

3. Каковы особенности каркасно-ствольных и коробчато-ствольных систем?

4. Как выполняют каркасы сверхвысотных зданий?

5. Какие типы сечений колонн и балок применяют для высотных зданий?

6. Перечислите основные положения расчета каркасов по прочности и жесткости.

7. Какие мероприятия предусмотрены для противопожарной защиты стальных каркасов?

11. Конструкции большепролетных покрытий

11.1. Область применения и классификация большепролетных покрытий

Большепролетные покрытия зданий имеют пролет 30...100 м и в отдельных случаях и более. Применение больших пролетов обусловлено эксплуатационными и архитектурными требованиями в зданиях общественного назначения - рынках, вокзалах, стадионах, концертных и спортзалах. В производственных зданиях большие пролеты оговариваются технологическими требованиями (сборочные цехи самолетостроительных, судостроительных и машиностроительных заводов, ангары и др.) или для экономии полезной площади, помещений (гаражей, троллейбусных парков и др.). Выбор конструкций большепролетного покрытия определяется:

1.Архитектурно - планировочными требованиями (форма здания в плане, наличие подвесного потолка, возможность совмещения конструкций стен с опорными (покрытия и др.).

2. Инженерными требованиями (возможность передачи горизонтального распора на грунт, условий отвода воды с покрытия, необходимость размещения коммуникаций в строительной высоте покрытия).

3. Требованиями эксплуатации (наличие подвесного подъемно-транспортного или иного оборудования, обеспечение заданных акустических свойств помещений).

4. Требованиями изготовления и монтажа конструкций (технологичность заводского изготовления, условия транспортирования, скоростной монтаж, минимальная металлоемкость и стоимость).

Основная нагрузка на конструкции большепролетных покрытий - постоянная нагрузка от собственного веса несущих и ограждающих конструкций. Поэтому нужно стремиться к снижению их массы за счет применения легких ограждающих конструкций, использование высокопрочных сталей и алюминиевых сплавов и эффективных профилей в конструкциях, предварительного напряжения конструкций, включения ограждающих конструкций в совместную работу с несущими.

Большепролетные покрытия разделяют на плоскостные и пространственные.

Плоскостные покрытия состоят из расположенных с определенным шагом отдельных рам, арок, гибких нитей и др., каждая из которых работает обособленно на нагрузки, приложенные в ее плоскости. Плоские несущие конструкции соединяются между собой второстепенными элементами (связями, прогонами).

В пространственных покрытиях в работу включаются все несущие элементы, вследствие чего по затратам они обычно экономичнее, чем плоскостные.

По конструкции большепролетные покрытия можно разделить на:

- плоскостные с жесткими элементами: балочные, арочные, рамные,

- пространственные с жесткими элементами, двух сетчатые стержневые системы типа структур и перекрестных ферм, одно сетчатые оболочки, купола, образованные из радиально расположенных плоских конструктивных элементов,

- плоскостные и пространственные висячие системы: вантовые, мембранные, плоскостные и пространственные комбинированные системы, состоящие из жестких балок с гибкими нитями, жестких балок с гибкими арками и др.