Инженерныеметоды расчета строительных конструкций на огнестойкость

Суть расчета предела огнестойкости строительных конструкций) заключается в определении времени, по истечении которого в условиях высокотемпературного воздействия при пожаре наступает одно из предельных состояний.

Для конструкций, выполняющих одновременно несущие и ограждающие функции, необходимо определить время от начала пожара до наступления предельного состояния по несущей и теплоизолирующей способностям, а за предел огнестойкости принять минимальное из полученных значений.

Предел огнестойкости ограждающей конструкции в результате потерь ее целостности определяется только экспериментальным путем.

Расчет предела огнестойкости строительных конструкций состоит из двух частей: теплотехнической и статической (прочностной).

Теплотехническая часть имеет целью определить температурные поля в расчетном сечении элемента или конструкции при действии на них температурного режима пожара. При этом используются уравнения нестационарной теплопроводности твердого тела с учетом изменения теплофизических характеристик материалов, из которых выполнена конструкция, в зависимость от температуры. Решение теплотехнической части позволяет определить предел огнестойкости из условия наступления предельного состояния по теплоизолирующей способности, что характерно для ограждающих конструкций.

Для определения предела огнестойкости из условия наступления предельного состояния по несущей способности необходимо также выполнить статическую (прочностную) часть расчета. В статической части вычисляют несущую способность конструкций, нагреваемых при пожаре, с учетом изменения прочностных свойств материалов при высок температурах.

В общем случае схема расчета предела огнестойкости конструкции по потере ее несущей способности показана на рис

По оси абсцисс отложено время нагрева конструкции т, а по оси ординат - несущая способность конструкции Ф_1ет = N_pj_em \M_р>,_ет) и величины внутренних силовых факторов в виде действующего усилия N_n (растяжения или сжатия) или изгибающего момента М_п от действия нормативной нагрузки. Предел огнестойкости определяется при выполнении равенства по формуле

Для построения графика на рис. 4.7 выполняется следующая после­довательность расчета:

задаются отдельными периодами времени нагрева конструкции Tj ...x_t;

для заданных периодов времени теплотехническим расчетом определяют температуру в сечении конструкции;

статическим расчетом для этих же промежутков времени определяют несущую способность Ф_(ет\—Ф_1егП1 конструкции с учетом изменения прочностных характеристик материала;

строится график снижения несущей способности конструкции во времени, Ф_1ет-т;

по графику определяется значение предела огнестойкости Пф, т.е. времени, при достижении которого несущая способность конструкции снизится до величины внутренних силовых факторов N (М„) от нормативной нагрузки.

29. Огнезащита строительных конструкеций.

Выбор конкретного огнезещитного состава и материала, установление их областей применения производится на основе технико-экономического анализа с учетом величины требуемого предела огнестойкости конструкции; типа защищаемой конструкции; вида нагрузки; температурно-влажностных условий эксплуатации и производства монтажных работ; степени агрессивности окружающей среды по отношению к огнезащите и материалу конструкции; увеличение нагрузки на конструкцию за счет массы огнезащиты; трудоемкости монтажа огнезещиты; эстетических требований конструкций; технико – экономических показателей.

Наиболее надежными способами огнезащиты в настоящее время являются: облицовки из негорючих матриалов; огнезещитные покрытия; подвесные потолки.

В качестве облицовочных материалов для огнезащиты МК используют бетон, кирпич, гипсокартонные листы и другие плитные и листовые изделия, а так же различные типы штукатурки.

Пожарная опасность деревянных конструкций может быть снижена в результате их огнезащитной обработки пропиточных и окрасочными составами, а так же использования защитных конструктивных мероприятий. Для пропитки древесины способом нанесения на поверхность(погружение, распыление, нанесение кистью) используют составы МС и ПП. Глубокая пропитка применяется только для элементов конструкций, выполненных из цельной древесины. Для изготовления клееной контрукции доски, подверженныеглубокой пропитке в антипиренах, трудно склеить, поэтому клееные элементы обрабатываются окрасочными составами для поверхностной пропитки.