Огнестойкость железобетонных конструкций

Ж.б.к. благодаря своей негорючести и сравнительно невысокой теплопроводности неплохо сопротивляются действию пожара. Предел огнестойкости ж.б.к. зависит от условий работы конструкции – несущая или ненесущая, а также от вида нагрузки – сжатие или изгиб. Наиболее чувствительным элементом ж.б.к. к действию огня является арматура.

1. Несущие изгибаемые конструкции. Их разрушение происходит в результате перегрева нижней рабочей арматуры ( рис.4.8.). Поэтому любые меры

Рис.4.8

по увеличению продолжительности нагревания рабочей арматуры до критической повысит предел огнестойкости изгибаемых конструкций. Среди них:

- повышение толщины защитного слоя;

- снижение теплопроводности бетона.

Кроме того, рекомендуется применять жаростойкую арматуру класса А- III из стали марки 25Г2С с критической температурой в 570 С.

Для типовых изгибаемых конструкций предел огнестойкости составляет R45 – R90.

2.Несущие сжатые колонны ( рис.4.9 ). Разрушение колонн происходит

Рис.4.9

в результате снижения прочности как бетона так и рабочей продольной арматуры. Предел огнестойкости повысится, если:

- увеличить размер поперечного сечения колонны;

- увеличить толщину защитного слоя рабочей арматуры;

- повысить жаростойкость бетона и арматуры;

- обеспечить при эксплуатации низкую влажность бетона.

Предел огнестойкости обычных железобетонных колонн составляет R90- R150.

3.Несущие сжатые стены. При пожаре стены нагреваются, как правило, с одной стороны, благодаря чему они прогибаются либо в сторону огня, либо в обратном направлении ( рис.4.10 ). Изменение условий работы стены с цент-

нагрузка

огонь

стена

Рис.4.10

рального на внецентренное сжатие уменьшает её огнестойкость. В общем случае огнестойкость сжатых стен зависит от тех же факторов и равен тем же величинам, что и у колонн.

4. Ненесущие стены. Потеря ограждающей и теплоизоляцтонной функции наступает в результате деформативности и трещинообразования элемента. Предел огнестойкости повысится если:

- увеличить толщину стены;

- применить жаростойкий бетон;

- снизить влажность конструкции.

Как правило, огнестойкость ненесущих стен удовлетворяет противопожарным требованиям.

Огнестойкость металлических конструкций

Металлические конструкции имеют ряд преимуществ перед другими строительными конструкциями, однако их огнестойкость крайне мала – уже через 15 минут после начала пожара МК деформируются и теряют прочность, что приводит к масштабным обрушениям металлического каркаса.

Для снижения температурного воздействия на металлический элемент с целью повышения огнестойкости её защищают теплоизоляционным экраном в виде облицовки или нанесением на защищаемую поверхность специальных обмазок.

Металлические колонны обогреваются при пожаре с 4-ёх сторон, для их защиты от огня используют:

- облицовку керамическим ( обожженным ) кирпичем, что позволяет, например, при толщине экрана в 6 см , увеличить предел в 8 раз, т.е. до 120мин;

- облицовку плитами из легкого бетона с теплоизолирующими материалами: асбестом, перлитом, вермикулитом и пр. При толщине плиты в 40мм предел повышается до 120 минут;

- оштукатуриванием раствором с теплоизолирующими материалами по металлической сетке. При толщине штукатурки в 50мм предел повышается до 120 минут.

Стоимость защиты для колонн составляет 15-20% их стоимости.

Для изгибаемых элементов покрытия и перекрытия облицовка их нижней поверхности невозможна из условий безопасности. Как правило, нижний пояс металлических ферм и балок покрывают специальными обмазками в несколько слоев, которые вспучиваются под действием высокой температуры на толщину 50-70мм. Образовавшаяся поровая структура повышает предел огнестойкости конструкции до 45-60 минут, что соответствует требованиям пожарных норм. Недостаткам обмазки является их отслаивание от поверхности при относительной влажности воздуха более 80%. Стоимость вспучивающих обмазок составляет 20-25% стоимости конструкции.