Предел огнестойкости металлических ферм

Обновлено: 31.05.2024

Несущая способность металлоконструкций при отметке температуры +500 градусов Цельсия утрачиваются. Указанная температура воздействует на металлические изделия во время пожара. Для обеспечения огнезащиты стальных изделий следует обратиться к СНиП. Обеспечение пожаробезопасности зданий и строений регулируется СНиП 21-01-97* (СП 112.13330.2011). В своде правил приведен список материалов, которые могут быть выбраны для огнезащиты металлических изделий.

Степень огнестойкости регулируется ГОСТ 30247.0-94. Классификация пожароопасности регламентируется ГОСТ 30403-2012.

Согласно этим требованиям, существует 4 класса пожарной опасности:

Не пожароопасный класс опасности (К0);
Низкий класс пожароопасности (К1);
Средний класс пожароопасности (К2);
Высокий класс опасности возникновения пожара (К3).

При возникновении/развитии пожара в зданиях различного назначения, а также любой степени огнестойкости: от жилого дома, надворных построек из древесины до производственного цеха из железобетонных конструкций огнем повреждаются/уничтожаются не только горючие элементы строений/сооружений, оборудование, сырье/товарная продукция, находящиеся в них, отделка и мебель, предметы обихода.

Под воздействием высокой температуры полностью теряют несущую способность прочные, абсолютно незыблемые на вид металлические конструкции зданий:

балки,
фермы,
колонны,
опорные столбы,
внутренние лестницы.

Эти строительные конструкции, выполненные чаще всего из чугунного, стального металлопроката, начинают активно деформироваться в огне через 15 минут, что отражено в государственных строительных нормах, регламентах пожарной безопасности. Через еще небольшой промежуток времени в зависимости от толщины, общей массы металла, силы пламени; здания, с несущими конструкциями из незащищенного ничем металла, начинают рушиться, складываться как карточный домик, унося жизни многих людей и принося огромный материальный ущерб.

Предотвратить такую ситуацию можно двумя различными путями:

Огнезащита несущих металлических конструкций – это самый эффективный способ довести все элементы здания/сооружения, отвечающие за целостность, устойчивость и надежность; что во многом определяется требуемой степенью, а также пределами огнестойкости для каждой детали в нем, указанными в СНиП 21-01-97* (СП 112.13330.2011). Но, этот путь решает проблему защиты от открытого пламени, теплового воздействия огня пожара внутри здания, чему также способствует обеспечение его современными стационарными системами пожаротушения, которые не только ликвидируют возгорание на начальной стадии; но и охлаждают несущие конструкции здания, в том числе выполненные из металла, понижают/сбивают высокую температуру во всем объеме строения/пожарном отсеке. исключит занесение источника открытого огня внутри здания, а содержание в надлежащем состоянии пожарных проездов/подъездов к зданиям/сооружения будет способствовать оперативному прибытию подразделений МЧС, негосударственных формирований для ликвидации ЧП.

Способы огнезащиты

Многочисленные решения по защите от прямого воздействия огня, огромного теплового воздействия развивающегося пожара металлических и деревянных конструкций, применяемых в строительном деле, найдены очень давно; но продолжают изобретаться как новые способы, так и новые составы.

Реальная картина находит отражение во многих нормах/правилах, регламентирующих обеспечение огнестойкости защищаемых объектов. Отдельно стоит упомянуть СП 2.13130.2012. Огнезащита металлических конструкций, как, впрочем, и всех остальных элементов зданий/сооружений, проходит в нем красной строкой.

Давно применяются, а также появились относительно недавно следующие способы/виды, методы и приемы предохранения поверхностей металла, находящихся под значительной нагрузкой в составе строения, от огня/теплового воздействия, называемые все вместе конструктивной огнезащитой.

Основана она на нанесении/создании на поверхности строительных конструкций, которые могут подвергаться внешнему воздействию, теплоизоляционного слоя, достаточной толщины и качества покрытия; чтобы он выдержал огонь/тепло в течение нормативного времени согласно требованьям ПБ при проектировании/строительстве в части обеспечения огнестойкости:

Огнезащита металлических колонн, опорных столбов, поддерживающих перекрытия/покрытия зданий/сооружений, используется очень давно, начиная со возведения старинных особняков/замков. Для этого использовался природный камень, кирпич, плитные материалы – сначала естественного, а позднее – искусственного происхождения.

Такая облицовка от пола до перекрытия надежно предохраняет конструкцию из металла от возможного воздействия факторов пожара. Если раньше такие материалы выкладывались вокруг колонны/столба с использованием строительного/известкового раствора, то сегодня разработаны виды/методы крепления плитных/листовых, а также рулонных огнезащитных материалов на каркасе с воздушными прослойками; что снижает нагрузку на междуэтажные перекрытия, значительно удешевляет этот вид противопожарных работ.

Огнезащита металлических балок. По понятным причинам облицевать камнем/кирпичом или плитными материалами такие конструкции, находящиеся под потолком помещений зданий, сложно/невозможно или просто опасно для людей, которые будут в нем находиться, особенно если это происходит на территориях с повышенной сейсмической активностью.

Поэтому металлические балки, как и колонны/столбы зданий, защищают слоем мокрой штукатурки, цементного раствора, бетонированием по деревянной дранке/металлической сетке, различными огнезащитными вязкими смесями – обмазками/мастиками, придавая в зависимости от толщины защитного покрытия требуемый предел огнестойкости. Недостаток такого метода огнезащиты – дополнительная нагрузка на перекрытия здания, дополнительные затраты, внешняя тяжеловесность таких решений, что часто не устраивает архитекторов/заказчиков проектируемых или строящихся зданий.

Огнезащита металлических лестниц. Так как это обязательная конструкция практически любого здания/сооружения, важный элемент организации/системы эвакуации людей из строений, то такому виду огнезащиты уделяется особое внимание. Использование быстровозводимых, сравнительно недорогих лестниц из металла, которым несложно придать нужный уклон, высоту/ширину маршей, широко распространено при проектировании/строительстве зданий большинства степеней огнестойкости, категории производства.

Защищают их всеми возможными вышеперечисленными способами, а также с использованием тонкослойных напыляемых составов – покрытий и красок, о которых речь пойдет в следующей главе.

Для защиты несущих конструкций зданий и лестниц в них используется также комбинированный способ, являющийся сочетанием различных видов огнезащитной обработки металла.

Следует отметить, что во всех случаях – при любых способах нанесения/крепления огнезащитных материалов они обязаны отвечать технологическим методам/приемам, приведенным в протоколах испытаний на стойкость к огневому воздействию, что требует СП 2.13130.2012 (см. выше).

В роли конструктивных средств огнезащиты металлических конструкций рассматривается базальтовое волокно. Современные методы огнезащиты подразумевают укладку определенных материалов, которые способны создать препятствие для распространения огня.

Металлические конструкции для обеспечения огнезащиты могут покрываться специальными составами, которые образуют теплоизолирующий слой. Для защиты стальных изделий могут применяться огнеупорные материалы, выкладываемые в несколько слоев.

Итоги: огнезащита металлоконструкций выполняется с применением защитных покрытий (цементный раствор, минеральные волокна, жидкое стекло), а так же вспучивающихся красок (бывают летние и зимние) на основе группы веществ (при нагревании краска вспучивается, образуя теплоизоляционный слой).

Составы для огнезащиты

Покрытие огнезащитным составом металлических конструкций

Нормативные требования к таким многокомпонентным смесям, а также методикам определения эффективности устанавливает ГОСТ Р 53295-2009.

Эффективным решением стала относительно недавняя разработка – огнезащитные краски/покрытия. Это высокотехнологичные составы, состоящие из множества компонентов. Разработаны много торговых марок, принадлежащих в основном известным во всем мире производителям и соответственно разработчикам красок.

Такие огнезащитные жидкие материалы наносятся распылением, кистью в несколько слоев, обычно не более трех. После каждого нанесения в соответствие технических условий/сертификата соответствия ПБ необходим определенный промежуток времени для высыхания. Под воздействием огня огнезащитная краска вспучивается, образуя вспененный слой, напоминающий пемзу, который не пропускает тепло к защищаемой конструкции. Этим обеспечивается любой требуемый нормами предел огнестойкости.

Кроме практической функции огнезащиты, такие краски позволили воплощать в жизнь многие ранее нереализуемые идеи архитекторов и дизайнеров по строительству зданий с применением ажурных несущих конструкций из металла.

Так, эффективная огнезащита металлических ферм, особенно больших габаритов, монтируемых на значительной высоте, стала возможной на практике; а не только в проектных решениях, только после появления таких огнезащитных материалов, практически не увеличивающих нагрузку на эти ответственные во всех отношениях элементы сооружений; таких как стадионы, различные развлекательные, торговые, выставочные, спортивные комплексы, многопролетные здания производственных цехов, складских ангаров.

Эти составы можно покрывать сверху дисперсионными красками на водной основе, придавая нужный цвет конструкциям; а также стойкими к внешним воздействиям лаками, значительно продлевающими такому виду огнезащиты срок эксплуатации до ремонта/обновления.

Виды огнезащитных составов и материалов

Виды огнезащитных составов

Следует учитывать, что современные огнезащитные составы по металлу вещь, мягко говоря, недешевая. Особенно когда площади поверхностей несущих конструкций начинают измеряться тысячами метров. А если вспомнить про стоимость работ, значительная часть которых относится к высотным?

Поэтому до сих пор в ходу традиционные мастики/обмазки, даже мокрая штукатурка. Из более современных материалов, конкурентов тонкослойных покрытий/красок; если речь не идет об огнезащите сложных по форме, профилю/сечению конструкций, стоит упомянуть следующие материалы:

Базальтовый рулонный, выполненный на основе холста из базальтового волокна без связующих компонентов. Может быть прошит стекловолоконной/базальтовой нитью, иметь покрытие/подкладку.
Плита из минеральной ваты, покрытая стеклотканью/фольгой с одной/двух сторон.

Такие плитные/рулонные материалы в ходе огнезащитных работ оборачиваются или наклеиваются вокруг колонн, столбов, балок, обеспечивая требуемый предел стойкости к огню.

Для тех, кто желает и имеет средства идти в ногу со временем, российскими и зарубежными компаниями, химическими концернами выпускается огромный спектр тонкослойных огнезащитных покрытий по металлу, которые называют также термическими красками, конструктивными обмазками и прочими «отличными от других» названиями.

В массовом строительстве при использовании несущих металлоконструкций каркаса зданий/сооружений используются различные марки огнезащитных составов, количество которых исчисляется десятками. Чтобы только вкратце перечислить их и производителей понадобится новая статья на эту тему.

Не следует забывать, что право на проведение огнезащитных работ по металлу имеют только компании, обладающие соответствующей лицензией МЧС; а сами работы не так просты, как это может показаться на первый взгляд. Так, неправильно подобранные к установленным на строительном объекте грунтовка, краска и лак могут привести к тому; что вместо того, чтобы прослужить долгие годы свеженанесенное тонкослойное покрытие начнет шелушиться и осыплется. Вряд ли кому-то нужны такие натурные эксперименты за собственный счет.

Дополнительная информация

огнестойкость металлических ферм

Друзья, нужна помощь. собираюсь строить офисное здание 3 степени огнестойкости С0. по ТР огнестойкость металлических ферм должна быть 15 минут. в СП написано, что допускается применять незащищенный металл, если фактическая огнестойкость конструкции не менее 8 минут.

обычно я фермы делаю из профильной трубы. какая минимальная толщина стенки и должна быть у профильной трубы, чтобы обеспечить огнестойкость не менее 8 минут?

Во хорошая идея! - Принудительная циркуляция воды во внутренних полостях! Тока нужен расчет: толщина стенки - расход воды - мощность насоса - защита в экспертизе - диссертация - шоколад!
PS идея не моя! не надо наезжать! Про это у Ройтмана написано. может кто знает что про это?

неплохая идея насчет воды!
я тут произвел рассчеты и у меня получилось, что для достижения огнестойкости 8 минут, можно использовать профильную трубу 80х80х5мм.
может кто-то проверить?

Индивидуальный предприниматель. Архитектор. (ГАП/ГИП)

Не знаю, что там у вас за 3-я степень, но у нас 3-я степень это R90 для несущих конструкций . и ее без покрытия Огнестойким составом по металлу просто не достичь. Я не думаю, что эксперт пропустит ваши 15 минут для офисного здания.

Проектирование зданий и сооружений

А еще фермы могут участвовать в пространственной работе конструкций здания. В таком случае они рассматриваются с пожарной точки зрения как несущие и должны иметь предел огнестойкости для несущих конструкций. В вашем случае 45 мин.

в Техрегламенте написано:
Таблица 21

степень несущ ненесущ перекры- настиы и фермы
огнестойксти стены стены тия
III R 45 E 15 REI 45 RE 15 R 15

получается, что фермы онтосятся к бесчердачному покрытию и у них R15.

п. 5.4.2 СП2.13130.2009 "К несущим элементам здания относятся конструкции, обеспечивающие его общую устойчивость и
геометрическую неизменяемость при пожаре, — несущие стены, колонны, рамы, арки и фермы (кроме
арок и ферм бесчердачных покрытий), а также конструкции, обеспечивающие их устойчивость в случае
пожара — связи, диафрагмы жесткости, элементы перекрытий (балки, ригели или плиты).Т.е., если ферма просто опирается на несущие конструкции, воспринимает нагрузку только от покрытия и не участвует в обеспечении устойчивости и жесткости сооружения, тогда предел огнестойкости 15мин. В других случаях ферму рассматривать нужно как несущую конструкцию с соответствующим пределом огнестойкостию.

Спасибо за дополнительные пояснения. у меня как раз ферма несет нагрузку только от покрытия.
остается только вопрос с сечением профиля и толщиной его стенки.
если кто-то может проверить мои рассчеты, буду очень благодарен.

Делайте из квадратной трубы.. профилируемой у вас как раз будет до 15 минут, когда в таблицах пишут до 15 минут это может быть и дерево не защищенное.. поэтому все нормально делайте из трубы 100% даю гарантию, мы уже таких объектов настроили штук 40.. кст.. насчет степени C0 может и не получится.

бред.
не оттуда ноги растут.
нужно смотреть какая роль этой фермы в общей устойчивости здания, только после этого может быть 15 минут, а может и 90.

"в таблице минутной огнестойкости" - улыбнул аффтар ))).

не оттуда ноги растут.
нужно смотреть какая роль этой фермы в общей устойчивости здания, только после этого может быть 15 минут, а может и 90.

"В случаях когда минимальный требуемый предел огнестойкости кон струкции указан*R*15 (RE*15, REI 15), допускается применять незащищен ные стальные конструкции независимо от их фактического предела огне стойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее*R*8."

Возможна ли стальная ферма при 2-й степени огнестойкости

Добрый день, столкнулся с такой проблемой, в тех задании на ремонтную базу указана 2-я степень огнестойкости. Площадь 180кв.м высота 6 м. Как я понимаю, согласно требованиям предел огнестойкости несущих контрукций должен быть 90 минут для 2й степени. Так вот, могу ли я принять колонны ж/б, а ферму из металла, или подскажите как можно по правильному принять металлический каркас, или нет никакого выхода и применять исключительно ж/б.
P.S Еще один вопрос, могу ли применять металлические прогоны в данном случае, если в итоге принимаю ж/б.

Таблица 21; строительные конструкции бесчердачных покрытий; фермы, балки, прогоны - R 15. Вполне можно красить огнезащитной краской.
Offtop: До меня это не доходит: почему колонны - R 90, а балки - R 15. Но закон есть закон

Не верно. Ферма является несущей конструкцией, по табл. 21 ФЗ-123 принимается предел огнестойкости R 90.

5.4.2. К несущим элементам зданий относятся несущие стены, колонны, связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре. Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.

5.4.3. В зданиях I и II степеней огнестойкости для обеспечения требуемого предела огнестойкости несущих элементов здания, отвечающих за его общую устойчивость и геометрическую неизменяемость при пожаре, следует применять конструктивную огнезащиту. Средства огнезащиты для стальных и железобетонных строительных конструкций следует использовать при условии оценки предела огнестойкости конструкций с нанесенными средствами огнезащиты по ГОСТ 30247, с учетом способа крепления (нанесения), указанного в технической документации на огнезащиту, и (или) разработки проекта огнезащиты. Применение тонкослойных огнезащитных покрытий для стальных конструкций, являющихся несущими элементами зданий I и II степеней огнестойкости, допускается для конструкций с приведенной толщиной металла согласно ГОСТ Р 53295 не менее 5,8 мм. Не допускается использовать огнезащитные покрытия и пропитки в местах, исключающих возможность периодической замены или восстановления, а также контроля их состояния. Выбор вида огнезащиты осуществляется с учетом режима эксплуатации объекта защиты и установленных сроков эксплуатации огнезащитного покрытия. В случае строительства зданий и сооружений в сейсмическом районе при применении средств огнезащиты должны выполняться требования СП 14.13330.2011. Если требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) R 15 (RE 15, REI 15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости хотя бы одного из элементов несущих конструкций (структурных элементов ферм, балок, колонн и т.п.) по результатам испытаний составляет менее R 8.

СП 2.13130.2012
5.4.3. . Если требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) R 15 (RE 15, REI 15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости хотя бы одного из элементов несущих конструкций (структурных элементов ферм, балок, колонн и т.п.) по результатам испытаний составляет менее R 8.

Правда, это в том случае, если Ваши фермы не участвуют в обеспечении геометрической неизменяемости и устойчивости здания (ну, если колонны ж.б., а фермы металл - то, наверное, не участвуют, так что можно вообще не защищать ничем).

Нужно ли огнезащитить прогоны покрытия, которые устраиваются по стропильным фермам покрытия

Имеется здание цеха второй степени огнестойкости. Фермы, связи и колонны покрываются огнезащитным составом с пределом огнестойкости 90мин, как элементы участвующие в обеспечении целостности и геометрической неизменяемости каркаса в целом. Вопрос нужно ли огнезащитить прогоны ведь они тоже участвуют в обеспечении устойчивости ферм, а далее в геометрической неизменяемости каркаса в целом

А если на прогонах профлист лежит - его тоже огнезащищать, ибо он является раскреплением для прогонов?

ЭПБ и ОБС промзданий

А таблицу 21 Федерального закона 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" лень посмотреть? Там при второй степени огнестойкости для прогонов покрытия указано R15, т.е. огнезащита не нужна.

В качестве прогонов у меня прямоугольные трубы, которые не нужно раскреплять. Огнезащитить нужно не все несущие элементы, а элементы, обеспечивающие целостность и геометрическую неизменяемость каркаса

и это правильно

ну надо тогда обосновать. Т.к. может и не пройти на 15.
И вообще - странно это: фермы 90, прогоны 15. Инфа 146%?
Действительно у ферм предел огнестойкости по огнестойкости прогонов получается (т.к. ВП ферм потеряет устойчивость).

У меня еще вариант огнезащитить прогон или несколько прогонов, чтобы обеспечить монтажную гибкость верхнего пояса ферм 220. Т. е. таким образом прогон будет раскреплять верхний пояс и обеспечивать монтажную гибкость, т.е. все колонны фермы связи будут стоять, а все прогоны не нужно огнезащитить

Читайте нормы правильно и целиком, а не половину строки или абзаца! Несущие элементы и покрытие - это разные вещи, и даже столбцы в таблице!

Согласно СНиП Пожарная безопасность:п.5.18* Здания и пожарные отсеки подразделяются по степеням огнестойкости согласно таблице 4*.

К несущим элементам здания, как правило, относятся несущие стены и колонны, связи, диафрагмы жесткости, элементы перекрытий (балки, ригели или плиты), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре. Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общей устойчивости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.
А прогон обеспечивает устойчивость верхнего пояса ферм

Ну и где тут хоть одно слово про покрытие? Повторяю для особо одарённых - при второй степени огнестойкости для ферм, балок, прогонов бесчердачного покрытия требуется R15.

Ну да. . Если в одноэтажном каркасном здании огнезащитить только колонны и связи, то все фермы, прогоны, стеновой фахверк сгорит, а это большая часть металла здания, колонны и связи процентов 20-30.

ЭПБ, обследование стр. конструкций

Короче можно огнезащитить и можно доказать, а можно не огнезащитить и тоже можно доказать согласно таблицы ФЗ 123. Жалко на экспертизу объект не идет

неужели просто охота кому-нибудь что-нибудь подоказывать?))

у ферм предел огнестойкости по огнестойкости прогонов получается (т.к. ВП ферм потеряет устойчивость).

Не согласен. Считаю, что когда горит крыша, снег тает. А нет снега - нет нагрузки. Нет нагрузки - не теряет никто устойчивость.

У меня еще вариант огнезащитить прогон или несколько прогонов, чтобы обеспечить монтажную гибкость верхнего пояса ферм 220

Вот такой вариант мне кажется более логичным, чем огнезащищать всё налево-направо.

А вообще, ФЗ все-таки документ рангом выше норматива, а в перечне 1047-р (который тоже кусок ФЗ) норматива на пожарную безопасность вообще нет. Так что пусть стоят фермы и прогоны с REI15.

А что, есть мнение что прямоугольная труба может потерять устойчивость без раскрепления её профлистом?

Offtop: про трубы на прогоны - это сейчас модно, я смотрю. Действительно дешевле швеллеров чтоль получается? Или удобство в монтаже какое.
Швеллер 22П к примеру - 18,4 кг, 1530 см4, 153 см3.
Ближайшая аналогичная ГСП-труба по 30245 160х6.5- 30,2 кг, 1479 см4, 184.8 см3
Если только прочность - 140х7.5 - 29.69 кг, 1074 см4, 153.5 см3

Почему на крупных объектах применяют трубы на прогоны?

Ну тогда уж не хватает характеристик из плоскости и "крутильных" характеристик

Я думаю:
1. Хорошая работа на косой изгиб. Там где это учитывается швеллер будет с диким перерасходом, либо гемор с тяжами.
2. Не надо думать о потере общей устойчивости для прогонов (расчет профлиста на условную поперечную силу, что там будет на монтаже вообще не ясно), опять экономия на распорках-связях (для балочных клеток без жесткого диска).
3. Если присутствует кручение - вообще сказка.

Так что даже не для прогонов а вообще для любых балочных конструкций. Хотя во многих случаях (случай, приближенный к чисто поперечному изгибу) действительно перерасход будет на лицо из-за толстых стенок.

Определение предела огнестойкости строительных конструкций. Таблица

Согласно Федерального закона от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 30.04.2021) “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности” Статья 35. Классификация строительных конструкций по огнестойкости.

Строительные конструкции зданий и сооружений в зависимости от их способности сопротивляться воздействию пожара и распространению его опасных факторов в условиях стандартных испытаний подразделяются на строительные конструкции со следующими пределами огнестойкости:

ненормируемый;
не менее 15 минут;
не менее 30 минут;
не менее 45 минут;
не менее 60 минут;
не менее 90 минут;
не менее 120 минут;
не менее 150 минут;
не менее 180 минут;
не менее 240 минут;
не менее 360 минут.

Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются в условиях стандартных испытаний.

Наступление пределов огнестойкости несущих и ограждающих строительных конструкций в условиях стандартных испытаний или в результате расчетов устанавливается по времени достижения одного или последовательно нескольких из следующих признаков предельных состояний:

Пределы огнестойкости строительных конструкций имеют следующие обозначения:

потеря несущей способности (R);
потеря целостности (Е);
потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных значений (I);
достижение предельной величины плотности теплового потока на нормируемом расстоянии от необогреваемой поверхности конструкции (W).

Предел огнестойкости для заполнения проемов в противопожарных преградах наступает:

при потере целостности (Е),
теплоизолирующей способности (I),
достижении предельной величины плотности теплового потока (W) и (или) дымогазонепроницаемости (S).

Внимание: методические материалы для проведения занятий по данной теме по кнопке скачать после статьи!

Степени и пределы

(зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков)

Смотрим таблицу 21 согласно Федерального закона от 22.07.2008 N 123-ФЗ “Технический регламент о требованиях пожарной безопасности”.

Соответствие степени огнестойкости и предела огнестойкости строительных конструкций зданий, сооружений и пожарных отсеков.

Строительные конструкции бесчердачных покрытий

Строительные конструкции лестничных клеток

Примечание. Порядок отнесения строительных конструкций к несущим элементам здания и сооружения устанавливается нормативными документами по пожарной безопасности.

Металлических

Испытание предела огнестойкости дверей

Пределы огнестойкости большинства незащищенных 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, но применение таких конструкций в строительной практике встречается крайне редко.

Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (утверждено приказом ЦНИИСК 351/л от 19.12.1984 с изменениями 2016 года).

В случаях, когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) указан R15 (RE15, REI15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R8 (СП 2.13130.2012).

Причина столь быстрого исчерпания незащищенными металлическими конструкциями способности сопротивляться воздействию пожара заключается в больших значениях теплопроводности и малых значениях теплоемкости. Высокая теплопроводность металла практически не вызывает температурного градиента внутри сечения металлической конструкции. Это приводит к тому, что при пожаре температура незащищенных металлических конструкций быстро достигает критических температур прогрева металла, при которых происходит снижение прочностных свойств материала до такой величины, что конструкция становится неспособной выдерживать приложенную к ней внешнюю нагрузку, в результате чего наступает предельное состояние конструкции по признаку потере несущей способности (R).

Значения критической температуры Tcr прогрева различных металлических конструкций при нормативной эксплуатационной нагрузке приведены в таблице:

Низколегированная сталь марки:

Алюминевые сплавы марки:

Как видно из таблицы критические температуры для алюминиевых конструкций в 2-3 раза ниже, чем у стальных элементов. Если возникает необходимость обеспечить огнестойкость металлических конструкций зданий выше, чем R15, то применяют различные способы повышения огнестойкости этих конструкций: облицовка несгораемыми материалами, нанесение на поверхность специальных огнезащитных покрытий (красок и обмазок), наполнение полых конструкций водой постоянным или аварийным, с естественной или принудительной циркуляцией.

Деревянных

Испытания на предел огнестойкости

В отличие от металла дерево является горючим материалом, поэтому пределы огнестойкости деревянных конструкций зависят от двух факторов: времени от начала воздействия пожара до воспламенения древесины времени от начала воспламенения древесины до наступления того или иного предельного состояния конструкции.

Традиционным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций является нанесение штукатурки. Слой штукатурки толщиной 2 см на деревянной колонне повышает ее предел огнестойкости до R60. Эффективным способом огнезащиты деревянных конструкций являются разнообразные краски вспучивающиеся и невспучивающиеся, а также пропитка антипиренами.

Время от начала теплового воздействия до воспламенения древесины в зависимости от способа огнезащиты приведено в таблице:

Способ огнезащиты	Время до воспламенения древесины, мин
Без огнезащиты и пропитке антипиренами	4
При защите: штукатуркой гипсовой толщиной 10…12мм

штукатуркой цементной по металлической сетке толщиной 10…12мм

полужесткой минераловатной плитой толщиной 70мм

Железобетонных

Испытание предела огнестойкости окон

Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от многих факторов: конструктивной схемы, геометрии, уровня эксплуатационных нагрузок, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида бетона, и его влажности и др.

В условиях пожара предел огнестойкости железобетонных конструкций наступает, как правило:

а) за счет снижения прочности бетона при его нагреве;

б) теплового расширения и температурной ползучести арматуры;

в) возникновения сквозных отверстий или трещин в сечениях конструкций;

г) в результате утраты теплоизолирующей способности.

Наиболее чувствительными к воздействию пожара являются изгибаемые железобетонные конструкции: плиты, балки, ригели, прогоны. Их предел огнестойкости в условиях стандартных испытаний обычно находится в пределах R45-R90. Столь малое значение пределов огнестойкости изгибаемых элементов объясняется тем, что рабочая арматура растянутой зоны этих конструкций, которая вносит основной вклад в их несущую способность, защищена от пожара лишь тонким защитным слоем бетона. Это и определяет быстроту прогрева рабочей арматуры конструкции до критической температуры.

Данные о фактических пределах огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций приведены в таблицах:

Таблица 1. Пределы огнестойкости свободно опертых плит.

Вид бетона и характеристика плит		Минимальные толщина плиты (t) и расстояние до оси арматуры (a), мм	Пределы огнестойкости, мин.
Вид бетона и характеристика плит			15	30	60	90	120	150	180
Тяжелый	толщина плиты	t	30	50	80	100	120	140	155
	опирание по двум сторонам или по контуру

Вид бетона и характеристика плит		Минимальные толщина плиты (t) и расстояние до оси арматуры (a), мм	Пределы огнестойкости, мин.
Вид бетона и характеристика плит			15	30	60	90	120	150	180
Легкий(γв = 1,2т/м 3 )	толщина плиты	t	30	40	60	75	90	105	120
	опирание по двум сторонам или по контуру при

Примечания:

1) Минимальная толщина плиты t обеспечивает значение предела огнестойкости по признаку “I” , а расстояние до оси арматуры – значение предела огнестойкости по признаку “R”.

2) Пределы огнестойкости многопустотных и ребристых с ребрами вверх панелей и

настилов следует принимать по таблице 1, умножая их на коэффициент 0,9.

3) Пределы огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем пределы огнестойкости статически определимых на 25%, если отношение площади арматуры над опорной к площади арматуры в пролете равно 0,5, и на 50%, если это отношение равно 1,0.

4) Эффективная толщина многопустотной плиты для оценки предела огнестойкости определяется делением площади поперечного сечения плиты, за вычетом площади пустот, на ее ширину.

Таблица 2. Пределы огнестойкости статически определимых свободно опертых балок из тяжелого бетона, нагреваемых с 3-х сторон.

Читайте также: