2020-07-12
140
9.9 Бетон со значениями критерия 4<F<6 проверяют на возможность хрупкого разрушения в конструкции при пожаре, если в процессе эксплуатации от длительной нормативной нагрузки в железобетонной конструкции присутствуют сжимающие напряжения в крайнем волокне бетона со стороны воздействия пожара.
Возможность хрупкого разрушения бетона при пожаре оценивается следующим образом.
От длительной нормативной нагрузки определяют значение сжимающих напряжений 
в крайнем сжатом волокне бетона, которое при пожаре может подвергнуться воздействию огня.
Вычисляют значение объемной критической влажности бетона 
по формуле
, (9.8)
где с - коэффициент пропорциональности, равный 0,58 Вт·м/(МН·°С);
П - общая пористость бетона, м 
/м 
;
- нормативное сопротивление бетона осевому растяжению, МН/м 
;
- коэффициент теплопроводности бетона, Вт/(м·°С);
- сжимающее расчетное напряжение от длительной нормативной нагрузки на поверхности конструкции, которая при пожаре может подвергнуться воздействию огня, МН/м 
.
|
|
|
Для бетонов, прошедших тепловлажностную обработку, полученное значение 
следует уменьшать в 1,4 раза.
Значение 
сравнивают со значением эксплуатационной объемной влажности 
, определяемой по формуле (9.5).
Если 
, то бетон в конструкции хрупко разрушается при пожаре. В этом случае необходимо проводить мероприятия по защите бетона от хрупкого разрушения при пожаре по 9.14, 9.15 или снижать сжимающие напряжения в бетоне до значения 
.
Значения понижающего коэффициента n в зависимости от относительных сжимающих напряжений в крайнем волокне бетона приведены в таблице 9.9.
Таблица 9.9
| Относительные сжимающие напряжения в крайнем волокне бетона | Коэффициент n |
| 0 | 1,0 |
| 0,1 | 0,95 |
| 0,3 | 0,85 |
| 0,5 | 0,80 |
| 0,7 | 0,70 |
| 0,9 | 0,65 |
Если 
, то бетон такой конструкции не разрушается хрупко при пожаре.
9.10 Для оценки хрупкого разрушения бетона в несущих конструкциях при пожаре можно применять средние значения критической влажности бетона по массе, как указано в 9.8. При этом значение критической влажности бетона по массе следует умножать на соответствующее значение коэффициента n в зависимости от относительных сжимающих напряжений в крайнем волокне бетона, подвергнутом нагреву, при длительной нормативной нагрузке.
9.11 Если для бетона значения критерия находятся в пределах 4< F <6, то минимальная толщина элемента конструкции принимается по таблице 9.10 в зависимости от относительных сжимающих напряжений.
Таблица 9.10
Относительные сжимающие напряжения 
| Минимальная толщина элемента конструкции, см |
| 0,0 | 4,0 |
| 0,2 | 5,0 |
| 0,4 | 6,0 |
| 0,6 | 7,0 |
| 0,8 | 8,0 |
| 0,9 | 9,0 |
|
|
|
Значение критерия хрупкого разрушения бетона F зависит от физических свойств бетона, которые незначительно отличаются для разных составов, и от объемной эксплуатационной влажности бетона, которая существенно влияет на значение этого критерия. Чем больше влажность бетона, тем больше значение критерия хрупкого разрушения и тем больше опасность возможности хрупкого разрушения бетона во время пожара.
9.12 При проектировании бетонных и железобетонных конструкций, как правило, задается проектный класс бетона, а его вещественный состав не регламентируется. Следовательно, определение критерия хрупкого разрушения бетона на стадии проектирования не представляется возможным.
С учетом вышесказанного, на стадии проектирования необходимо вводить четкие ограничения влажностных условий эксплуатации железобетонных конструкций. Если эксплуатационная влажность конструкций задается выше критических значений влажности бетона по массе 
, приведенных в 9.8, то необходима разработка мероприятий по защите бетонных и железобетонных конструкций от хрупкого разрушения при пожаре.
9.13 Для балок, плит и растянутых элементов при влажности бетона выше критических значений влажности по массе 
влияние взрывообразного разрушения бетона на предел огнестойкости по потере несущей способности R ориентировочно учитывается следующим образом: локальное разрушение защитного слоя бетона принимается адекватным утрате одного арматурного стержня или одного ряда стержней, наиболее близко расположенных к нагреваемым граням в поперечном сечении элемента (в зависимости от схемы армирования элемента или конструкции: для плитных конструкций - 1 стержень рабочей арматуры, для балок - наиболее обогреваемый ряд стержней), с дальнейшей проверкой потери несущей способности сечения. Температура прогрева остальных арматурных стержней принимается без учета разрушения защитного слоя бетона.
Такая проверка не требуется для конструкций, отсутствие взрывообразного разрушения для которых проверено экспериментально, или для которых применяется дополнительное огнезащитное покрытие, прошедшее соответствующие испытания.
Мероприятия по защите бетонных и железобетонных конструкций от хрупкого разрушения при пожаре
9.14 Бетонные и железобетонные конструкции, запроектированные из бетона со значением критерия хрупкого разрушения F >4, конструкции из высокопрочного бетона классов В60 и выше, а также конструкции, эксплуатация которых предусматривается в условиях повышенной влажности (подземные конструкции, тоннели и т.п.) более 3%, требуют разработки и выполнения мероприятий по защите от хрупкого взрывообразного разрушения при пожаре.
9.15 Мероприятия по защите бетонных и железобетонных конструкций от хрупкого разрушения при пожаре подразделяют на 3 группы:
I - ликвидирующие хрупкое разрушение бетона при пожаре;
II - снижающие вероятность хрупкого разрушения;
III - профилактические.
9.16 К I группе мероприятий, ликвидирующих хрупкое разрушение бетона при пожаре, относятся:
- проектное ограничение эксплуатационной влажности в помещении до значений, при которых в случае пожара хрупкое разрушение бетона не происходит, и систематический контроль (мониторинг) влажности в помещениях в процессе эксплуатации здания или сооружения;
- установка в поверхностном нагреваемом слое конструкции противооткольной сетки на расстоянии 
15 мм от нагреваемой поверхности. При этом применяются сетки из проволоки диаметром 
4 мм с шагом ячеек 75 мм;
- применение огнезащитных штукатурных покрытий на основе перлита и вермикулита толщиной не менее 20 мм с их нанесением на защищаемую бетонную поверхность по арматурной сетке. При этом толщина огнезащитного покрытия должна быть обоснована расчетом или соответствующими испытаниями с учетом собственного предела огнестойкости железобетонной конструкции;
|
|
|
- применение добавки полипропиленовой микрофибры в бетон в количестве не менее 1 кг/м 
. При этом следует учитывать снижение прочностных характеристик бетона за счет введения добавки полипропиленовой микрофибры. Опытные данные о процентном снижении прочности на сжатие и растяжение при изгибе обычного тяжелого бетона на гранитном заполнителе класса В45 с добавкой полипропиленовой микрофибры в количестве 1 кг/м 
по отношению к прочности аналогичного бетона без добавки микрофибры в охлажденном состоянии после нагрева приведены в таблице 9.11. Полипропиленовая микрофибра не является конструкционной и выполняет исключительно функцию защиты от хрупкого разрушения бетона при пожаре.
Таблица 9.11
| Вид прочностной характеристики бетона | Снижение прочности, %, для обычного тяжелого бетона на гранитном заполнителе класса В45 при введении добавки полипропиленовой микрофибры в количестве 1 кг/м | ||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | |
| Прочность на сжатие | 15 | 14 | 13 | 12 | 13 | 23 | 35 |
| Прочность на растяжение при изгибе | 18 | 17 | 3 | 7 | 15 | 7 | 8 |
9.17 К II группе мероприятий, снижающих вероятность хрупкого разрушения бетона, относятся:
- применение крупных заполнителей с низкими коэффициентами линейного температурного расширения (известняка, базальта, диабаза вместо гранита);
- замена части (не менее 1/3) или полностью природного песка на песок из известняка, базальта, диабаза, сиенита или диорита;
- применение бетонов с шамотным заполнителем;
- применение составов бетонов с ограниченным расходом вяжущего (портландцемента не более 400 кг на 1 м 
бетонной смеси) и повышенными значениями водоцементного отношения (В/Ц 
0,5);
|
|
|
- применение бетонов с легкими заполнителями;
- применение бетонов на основе шлакопортландцемента.
9.18 К III группе профилактических мероприятий относятся:
- повышение уровня пожарной безопасности путем обеспечения возможности ликвидации пожара на начальной стадии;
- применение в железобетонных конструкциях арматуры той же площади, но из стержней меньшего диаметра;
- применение поперечных сечений конструкций без выступающих углов (например, колонн круглого поперечного сечения или со срезанными углами вместо колонн прямоугольного или квадратного поперечного сечения).
Возможно применение иных мероприятий по защите бетонных и железобетонных конструкций от хрупкого разрушения при пожаре при соответствующем опытном обосновании.
Взрывообразное разрушение высокопрочного бетона
9.19 В практике строительства известно, что высокопрочные бетоны классов В60 и выше наиболее подвержены хрупкому взрывообразному разрушению при пожаре при содержании в них микрокремнезема более 6% массы цемента.
9.20 При проектировании бетонных и железобетонных конструкций из высокопрочных бетонов применимы следующие способы защиты от хрупкого разрушения при пожаре:
- применение бетонов с содержанием микрокремнезема менее 6% (ограничение содержания микрокремнезема должно быть указано в проектной документации);
- применение типа высокопрочного бетона, для которого экспериментально (путем огневых испытаний крупногабаритных плитных конструкций) установлено отсутствие хрупкого разрушения бетона при нагреве;
- дополнительное конструктивное армирование защитного слоя бетона со стороны обогреваемой поверхности противооткольной сеткой по 9.16. Толщина защитного слоя до рабочей арматуры должна составлять >40 мм;
- нанесение на обогреваемую бетонную поверхность огнезащитного покрытия с соответствующим экспериментальным обоснованием целесообразности;
- добавление в бетонную смесь не менее 1 кг/м 
моноволокнистой полипропиленовой микрофибры.
Возможно применение иного экспериментально подтвержденного метода.
10 Конструктивные требования, повышающие огнестойкость железобетонных конструкций
10.1 Бетон и железобетон - негорючие (НГ), стойкие к огневому и тепловому воздействию строительные материалы. Нормируемые пределы огнестойкости железобетонных конструкций следует обеспечивать путем рационального проектирования и конструирования.
10.2 Основные параметры, оказывающие влияние на предел огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций, - вид бетона, вяжущего и заполнителя, классы бетона и арматуры, тип конструкций, форма и размеры поперечного сечения, количество и расположение арматуры по сечению конструкции, толщина защитного слоя бетона, условия нагревания конструкции при пожаре, нагрузка и влажность бетона.
10.3 Обеспечение требуемого предела огнестойкости железобетонной конструкции следует достигать рациональным подбором толщины защитного слоя бетона. С увеличением толщины защитного слоя бетона увеличивается предел огнестойкости железобетонной конструкции.
10.4 При толщине защитного слоя бетона более 40 мм следует предусматривать установку противооткольной сетки из проволоки диаметром 2-4 мм с ячейками 40-75 мм на расстоянии 15-20 мм от нагреваемой поверхности. Противооткольную сетку следует фиксировать к нижней рабочей арматуре плит и конструктивной арматуре по периметру сечения балок.
10.5 Колонны большего поперечного сечения с меньшим процентом армирования лучше сопротивляются воздействию пожара, чем колонны меньшего поперечного сечения с большим процентом армирования.
10.6 Косвенное армирование колонн сетками или спиралями повышает предел огнестойкости в среднем на 20%.
10.7 В железобетонных колоннах с продольной арматурой в количестве более четырех стержней вдоль одной грани сечения нецелесообразно устанавливать всю арматуру около обогреваемой поверхности. Для повышения предела огнестойкости колонн рабочую арматуру следует устанавливать в максимально возможном удалении от обогреваемой поверхности, ближе к ядру сечения колонн, если это позволяют усилия.
10.8 Предел огнестойкости по потере несущей способности R колонн и балок с жесткой арматурой, расположенной в середине сечения, значительно больше аналогичных конструкций со стержневой арматурой, расположенной у нагреваемой поверхности.
10.9 В балках, при расположении арматуры разного диаметра и на разных уровнях, арматуру большего диаметра следует располагать дальше от нагреваемой поверхности при пожаре.
10.10 Для повышения предела огнестойкости балок следует регулировать форму их сечения: предпочтительнее широкие и низкие балки, а не узкие и высокие. Рабочую арматуру балок следует предусматривать в количестве более трех стержней и размещать ее в несколько рядов с максимально возможным удалением арматуры от обогреваемых поверхностей.
10.11 На опорах между соседними балками и между балкой и стеной должен быть зазор для обеспечения свободного удлинения балки при нагреве.
10.12 В плитах с двухрядным армированием следует предусматривать вертикальную поперечную конструктивную арматуру или вертикальные хомуты, связывающие верхний и нижний ряды арматуры.
10.13 В монолитных железобетонных перекрытиях по стальному профилированному настилу следует применять в качестве несъемной опалубки профилированный настил. Арматуру в гофрах рекомендуется соединять с профилированным настилом во избежание его отслоения от бетона при пожаре.
Для повышения огнестойкости многопролетных плит из монолитного железобетона на стальном профилированном настиле до R 150 в первом крайнем пролете плиты следует увеличивать площадь арматуры на 30% сверх расчета, сечение арматуры на первой промежуточной опоре предусматривать в 2 раза больше, чем в первом пролете.
10.14 Трубобетонные колонны рекомендуется проектировать с учетом внешней металлической трубы-обоймы в качестве несъемной опалубки, без ее учета в работе колонны.
При включении металлической обоймы в работу колонны следует применять средства огнезащиты. При выборе средства и толщины огнезащиты не следует допускать нагрев металлической обоймы свыше 400°С.
10.15 Предел огнестойкости железобетонных конструкций зависит от их статической схемы работы. Влияние статической неопределимости конструкций на предел огнестойкости учитывается при соблюдении следующих требований:
- не менее 20% требуемой на опоре верхней арматуры должно проходить над серединой пролета;
- верхняя арматура над крайними опорами неразрезной системы должна заводиться на расстояние не менее 0,4 l в сторону пролета от опоры и затем постепенно обрываться (l - длина пролета);
- вся верхняя арматура над промежуточными опорами должна продолжаться к пролету не менее чем на 0,15 l.
10.16 Проектирование узлов сопряжения конструкций должно основываться на общей оценке поведения конструкций при пожаре. Детализация узлов сопряжения элементов должна быть выполнена таким образом, чтобы они соответствовали нормируемым критериям огнестойкости R, E, I для сопрягаемых конструкций, и обеспечивали достаточную устойчивость всей конструктивной системы при пожаре.
Для обеспечения теплоизолирующей способности ширина зазоров в узлах сопряжения элементов должна быть не более 20 мм, а глубина зазора - не более половины минимальной толщина b сопрягаемого элемента (рисунок 10.1).
|
Рисунок 10.1 - Размеры зазоров в узлах сопряжения железобетонных элементов
Для зазоров шириной более 20 мм и при необходимости применения изоляционных материалов, их огнестойкость должна быть документально подтверждена результатами соответствующих испытаний.
Для обеспечения требуемой огнестойкости швов в железобетонных конструкциях их заполнение следует выполнять с применением негорючих материалов с низкой теплопроводностью.
10.17 При применении в стеновых панелях или перекрытиях горючего утеплителя следует предусматривать его огнезащиту по периметру с применением негорючих материалов.
10.18 Засыпка, стяжка и покрытие пола из негорючих материалов при теплотехническом расчете могут быть включены в общую толщину плиты при оценке предела огнестойкости по потере теплоизолирующей способности I.
10.19 Изгибаемые элементы с заделкой на опорах следует рассматривать как неразрезные системы.
10.20 При проектировании статически неопределимых конструкций, оценку соответствия собственного предела огнестойкости нормируемому значению следует проводить расчетами огнестойкости, т.к. проведение огневых испытаний технически сложно в части воспроизведения жестких узлов сопряжения конструкций (испытания, как правило, проводятся при шарнирной схеме опирания конструкций).
10.21 Если собственный предел огнестойкости существующей железобетонной конструкции не соответствует нормируемому значению, его следует увеличивать за счет применения огнезащитного покрытия.
10.22 При проектировании и конструировании железобетонных статически определимых конструкций с позиций обеспечения огнестойкости возможно применение таблиц раздела 14.
11 Средства огнезащиты для железобетонных конструкций
11.1 Огнезащита для бетонных и железобетонных конструкций применяется в случаях, если:
- собственный или фактический предел огнестойкости существующей конструкции не соответствует нормируемому пределу огнестойкости;
- в процессе реконструкции и/или изменения класса функциональной пожарной опасности при функциональном перепрофилировании зданий и сооружений, при котором повышаются требования к пределам огнестойкости железобетонных конструкций;
- необходимо обеспечение нормируемого предела огнестойкости поврежденной пожаром или дефектной конструкции, подлежащей усилению;
- необходимо обеспечение мероприятий по защите от хрупкого (взрывообразного) разрушения при пожаре;
- в процессе проектирования невозможно обеспечить нормируемый предел огнестойкости за счет конструирования собственного сечения железобетонной конструкции в связи с ограничением геометрических параметров сечений. Это, в основном, касается стержневых элементов конструкций, стенок двутавровых и тавровых балок, тонких плитных конструкций и т.п.
11.2 Выбор способа и толщины средства огнезащиты зависит от:
- собственного или фактического предела огнестойкости конструкции, а также от значения приращения огнестойкости, необходимого для обеспечения соответствия конструкции нормируемому пределу огнестойкости;
- температурно-влажностных условий эксплуатации защищаемой конструкции;
- вида защищаемой конструкции (колонна, балка, плита и т.д.);
- специфических требований обеспечения стойкости средства огнезащиты (механическая прочность, стойкость к агрессивным средам, вибрационным, ударным воздействиям, истиранию и т.п.);
- выбора приемлемого в условиях существования конструкции способа нанесения или устройства средства огнезащиты;
- сейсмического района расположения объекта защиты (с учетом СП 14.13330);
- архитектурных и эстетических требований.
11.3 Основные способы конструктивной огнезащиты бетонных и железобетонных конструкций:
- применение огнезащитных штукатурных составов;
- устройство облицовок плитами или листами из огнезащитных материалов;
- применение рулонных материалов на основе базальта или минерального волокна;
- обетонирование конструкций;
- обкладка кирпичом или легкобетонными блоками.
Возможны другие способы огнезащиты железобетонных конструкций при соответствующем экспериментальном обосновании их надежности и долговечности.
11.4 Применение штукатурных огнезащитных покрытий - традиционный способ огнезащиты бетонных и железобетонных конструкций.
Известково-цементная штукатурка толщиной 15 мм, гипсовая толщиной 10 мм, перлитовая или вермикулитовая толщиной 5 мм, теплоизоляция из минерального волокна толщиной 5 мм эквивалентны увеличению на 10 мм толщины защитного слоя тяжелого бетона (установлено экспериментально).
При толщине огнезащитного покрытия более 30 мм, его нанесение необходимо осуществлять по проволочной сетке диаметром 2-3 мм с ячейкой не более 100x100 мм, установленной в середине толщины покрытия и точечно закрепленной анкерами в бетон конструкции.
Преимущества штукатурных покрытий - долговечность и возможность локального ремонта.
Недостаток штукатурных покрытий - увеличение веса железобетонной конструкции с огнезащитной штукатуркой.
Эффективная толщина штукатурных покрытий: от 1 до 4 см. Способ нанесения - ручной или методом торкретирования.
Применение облегченных напыляемых штукатурных огнезащитных покрытий на гипсовой и цементной основах объемным весом не более 450 кг/м 
- эффективный способ конструктивной огнезащиты. Штукатурные напыляемые составы огнезащитных покрытий наносятся механизированным способом и могут применяться в условиях повышенной влажности и воздействия агрессивных сред. Долговечность напыляемых штукатурок может достигать 50 лет.
11.5 Применение облицовок плитными и листовыми огнезащитными материалами в качестве огнезащиты бетонных и железобетонных конструкций позволяет совмещать функции огнезащиты и отделки поверхностей.
Огнезащитные плиты или листы изготавливают на основе перлита, вермикулита, керамзита, минеральных волокон (силикатных, хризотиловых, базальтовых, диабазовых), волокон из других материалов (каолиновых, кремнеземистых, кварцевых). Существуют влагостойкие огнезащитные плиты и листовые материалы.
Крепление плитных и листовых облицовок к бетонным поверхностям осуществляется несколькими способами: анкерным - листы прикручиваются непосредственно к бетонной поверхности, профильным - листы и плиты крепятся на готовый каркас.
В перекрытиях огнезащитные плиты крепятся непосредственно к несущему профилю подвесного потолка. Снижение прочности, деформация и разрушение элементов крепления при нагревании могут привести к преждевременному обрушению плит или листов огнезащитного материала, появлению щелей между ними, в результате огонь проникнет к защищаемой поверхности.
Недостатки огнезащитных облицовок плитными и листовыми материалами:
- зависимость показателя огнестойкости облицовок от огнестойкости узлов их крепления к защищаемой конструкции;
- высокая трудоемкость монтажа;
- большой вес, приводящий к увеличению веса защищаемой конструкции (для некоторых разновидностей плитных и листовых облицовок);
- заделка зазоров между листами огнезащиты производится герметиками, срок службы которых значительно меньше срока службы листов огнезащиты;
- ограничения при эксплуатации во влажной среде для некоторых видов листовой огнезащиты;
- возможность появления биологических (грибковых) образований в пространстве между конструкцией и огнезащитой на каркасе вследствие повышенной влажности и отсутствия проветривания в процессе эксплуатации.
Предпочтительно применение типов плитных и листовых облицовок, для которых проработаны и подтверждены огневыми испытаниями решения узлов сопряжения и крепления элементов облицовок к защищаемым конструкциям.
11.6 Способ огнезащиты путем обетонирования применим в случае необходимости обеспечения нормируемого предела огнестойкости поврежденной пожаром или дефектной усиливаемой бетонной или железобетонной конструкции. Обетонирование совмещает усиливающую и огнезащитную функции и выполняется с соответствующим армированием на основе расчетов на прочность и огнестойкость.
При устройстве обетонирования следует применять класс бетона, аналогичный классу бетона конструкции, новую несущую арматуру усиления соединять со старой существующей арматурой, предусматривать армирование защитного слоя бетона противооткольной сеткой.
Недостаток способа обетонирования - трудоемкость, увеличение веса и размеров конструкции.
11.7 Способ конструктивной огнезащиты путем обкладки железобетонной конструкции кирпичом или легкобетонными блоками применяется для стеновых конструкций в процессе реконструкции или изменения функционального назначения зданий и сооружений при повышении требований огнестойкости.
Недостаток такого способа огнезащиты - трудоемкость, увеличение веса и размеров конструкции.
11.8 Выбор способа и толщины средства огнезащиты должен быть обоснован в проектных решениях расчетными методами при известных теплотехнических характеристиках средства огнезащиты (теплопроводность, теплоемкость) или протоколами соответствующих испытаний.
Проект по огнезащите должен содержать расчетное или экспериментальное обоснование необходимости и достаточности применения того или иного средства огнезащиты для конкретной защищаемой конструкции. Толщина наносимого или устраиваемого средства огнезащиты должна назначаться с учетом собственного предела огнестойкости бетонной или железобетонной конструкции.
11.9 При применении средств конструктивной огнезащиты должна быть обеспечена их сохранность и долговечность (сохранение огнезащитных свойств и целостности) на период проектного срока эксплуатации зданий и сооружения.
11.10 Оценку технического состояния огнезащитных покрытий в процессе эксплуатации объектов защиты следует проводить в рамках обследований технического состояния железобетонных конструкций по ГОСТ 31937, мониторинг технического состояния огнезащитных покрытий - по СП 432.1325800.
12 Огнесохранность железобетонных конструкций
12.1 При проектировании железобетонных конструкций зданий, сооружений и многофункциональных комплексов различного назначения с развитой подземной частью, высотных зданий, относящихся к повышенному уровню ответственности (ГОСТ 27751), а также транспортных тоннелей, отказы которых после пожара могут приводить к тяжелым экономическим и экологическим последствиям, и конструкций, восстановление которых невозможно в процессе эксплуатации или требует больших технических сложностей и затрат, рекомендуется обеспечивать их огнесохранность после пожара.
Обеспечение огнесохранности целесообразно предусматривать для железобетонных конструкций, которые участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания или сооружения, в том числе при воздействии пожара.
При жестких сопряжениях элементов в рамной или рамно-связевой пространственной конструктивной системе выход из строя (обрушение) одного или нескольких элементов (например, за счет возникновения пластических шарниров в опорных зонах статически неопределимых изгибаемых элементов) при пожаре может привести к изменению конструктивной системы здания, нарушению его пространственной жесткости, устойчивости и разрушению в целом. Изменение конструктивной системы недопустимо для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности (например, для высотных зданий).
При назначении требования огнесохранности в проекте необходимо выполнять идентификацию строительных конструкций как элементов несущей конструктивной системы здания, которые влияют на устойчивость всего здания или сооружения.
12.2 За огнесохранность железобетонной конструкции после пожара принимают такое ее состояние, при котором остаточная прочность или остаточные необратимые деформации обеспечивают работу несущих конструкций в соответствии с требованиями нормативных документов. Состояние огнесохранности конструкции позволяет обеспечивать ее ремонтопригодность без дополнительного конструктивного усиления или замены.
12.3 Расчет огнесохранности железобетонной конструкции после пожара производится по предельным состояниям двух групп при длительности стандартного температурного режима пожара, эквивалентной нормируемому пределу огнестойкости конструкции. При этом расчетно-аналитическим путем следует предусматривать всевозможные последствия разрушающего воздействия пожара на наружные слои бетона и арматуру.
12.4 Расчет огнесохранности железобетонной конструкции после пожара следует проводить на расчетные сочетания нагрузок по СП 20.13330 и при расчетных значениях сопротивлений бетона и арматуры, с учетом изменения свойств бетона и арматуры в охлажденном состоянии после кратковременного высокотемпературного нагрева.
Для обеспечения огнесохранности конструкции после пожара необходимо, чтобы во время пожара температура нагрева арматуры не превышала:
400°С - для арматуры без предварительного напряжения всех классов (во избежание полных потерь сцепления арматуры с бетоном);
100°С - для преднапрягаемой арматуры всех классов (во избежание потерь предварительного напряжения).
12.5 Оценка огнесохранности железобетонных конструкций производится путем расчетов остаточной прочности и остаточных прогибов после пожара и сопоставления результатов с требованиями нормативных документов.
Остаточная прочность после пожара
12.6 Расчеты остаточной прочности железобетонных элементов после пожара для нормальных и наклонных сечений производятся согласно разделу 8.
При применении упрощенного метода расчета сопротивление сжатию бетона, нагретого выше критической температуры согласно 8.7, допускается не учитывать. Сопротивление бетона сжатию принимается равномерно распределенным по сжатой зоне. Расчетные сопротивления сжатию принимают равными 
, расчетные сопротивления арматуры растяжению и сжатию после огневого воздействия при пожаре принимают соответственно равными 
и 
. Расчет проводят по приведенному сечению площадью 
, параметры которого определяют по 8.8.
Значения коэффициентов условий работы арматуры 
в охлажденном состоянии после пожара принимают по таблице 5.6 в зависимости от температуры нагрева арматуры во время пожара. Прогрев бетона до критической температуры во время пожара устанавливают по рисункам 5.1, 8.1 и 8.2 и теплотехническим расчетом (приложения А, Б).
12.7 При расчете прочности нормальных сечений железобетонных элементов следует учитывать, что в элементах, рассчитанных на работу до пожара при 
, после пожара возможен случай 
из-за уменьшения сжатой зоны бетона после прогрева наружных слоев бетона выше критической температуры.
Если условие 
не соблюдается, момент определяют по формулам (8.10) и (8.12), подставляя в них значения высоты сжатой зоны, определяемой по формуле
. (12.1)
Значение 
вычисляется по формуле
. (12.2)
Относительная деформация растянутой арматуры 
при напряжениях, равных 
, определяется
. (12.3)
Относительную деформацию сжатого бетона 
при напряжениях 
принимают равной 
по таблице 5.5. Модуль упругости арматуры после нагрева определяют по формуле (5.7).
12.8 Для обеспечения огнесохранности железобетонной конструкции должно соблюдаться условие прочности, при котором несущая способность сечения должна быть не менее усилия от внешних нагрузок.
