Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности стальных конструкций

Обновлено: 16.05.2024

ОГНЕЗАЩИТА СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Правила производства работ

Fire protection of steel structures. Execution of work

Дата введения 2019-07-25

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Свод правил подготовлен авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (руководитель работы - д-р техн.наук, проф. А.И.Звездов, отв. исполнитель - д-р техн.наук, проф. И.И.Ведяков, исполнители - д-р техн.наук, проф. Ю.В.Кривцов, канд.техн.наук И.Р.Ладыгина; канд.хим.наук М.А.Комарова).

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на работы по монтажу огнезащитных покрытий, устанавливаемых на несущие стальные конструкции жилых, общественных, промышленных или административных зданий и сооружений (далее - конструкции) и устанавливает общие требования к этим покрытиям.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 30247.0-94 (ИСО 834-75) Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования

ГОСТ 30247.1-94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции

ГОСТ 31149-2014 (ISO 2409:2013) Материалы лакокрасочные. Определение адгезии методом решетчатого надреза

ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния

ГОСТ 31993-2013 (ISO 2808:2007) Материалы лакокрасочные. Определение толщины покрытия

ГОСТ 32299-2013 Материалы лакокрасочные. Определение адгезии методом отрыва

ГОСТ 32702.2-2014 (ISO 16276-2:2007) Материалы лакокрасочные. Определение адгезии методом Х-образного надреза

ГОСТ Р 53293-2009 Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа

ГОСТ Р 53295-2009 Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности

СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты (с изменением N 1)

СП 14.13330.2018 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах"

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа в области стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ Р 53293, ГОСТ 31993, СП 2.13130, а также следующий термин с соответствующим определением:

3.1 огнезащитный состав; ОС: Материал, предназначенный для огнезащитной обработки конструкций (объектов).

4 Общие положения огнезащитных покрытий стальных конструкций

4.1 Огнезащитное покрытие монтируется на стальные конструкции таким образом, чтобы вся обогреваемая поверхность конструкции оказалась закрыта.

4.2 Для нанесения огнезащитного покрытия на стальные конструкции применяют два варианта:

- нанесение покрытия по периметру конструкции;

- устройство защитного кожуха вокруг конструкции.

Расчет периметра обогреваемой поверхности выполняется при проектировании огнезащиты. Площадь обогреваемой поверхности выбирается из соответствующего сортамента либо рассчитывается в зависимости от схемы огневого воздействия на конструкцию.

4.3 Способы огнезащиты выбирают с учетом требуемого предела огнестойкости стальной конструкции, ее типа и ориентации в пространстве (колонны, стойки, ригели, балки, связи), вида нагрузки, действующей на конструкцию (статическая, динамическая), температурно-влажностного режима эксплуатации и производства работ по огнезащите (сухие, мокрые процессы), степени агрессивности окружающей среды, увеличения нагрузки на конструкцию за счет огнезащиты, эстетических требований и др.

4.4 В условиях пожара стальные конструкции в основном теряют свою несущую способность через 15 мин с момента начала огневого воздействия, поэтому в случаях, когда требуемый предел огнестойкости превышает это значение, стальные колонны, фермы и балки подлежат огнезащите.

4.5 Контроль соблюдения требований нормативных документов по подготовке и нанесению (монтажу) средств огнезащиты на стальные конструкции должен включать:

- проверку наличия на предприятии производителя средства огнезащиты системы качества с контролем огнезащитной эффективности готовой продукции;

- проверку целостности упаковки и наличие на ней заводской этикетки с указанием наименования (марки) средства огнезащиты, наименования производителя (завода) и его почтового адреса;

- проверку пригодности технического оборудования для приготовления и нанесения (монтажа) средств огнезащиты;

- проверку адгезии, а также соответствия марки и толщины грунтовочного слоя, допустимого для нанесения (монтажа) средства огнезащиты;

- проверку наличия на рабочих местах инструкций или выписок из технологических карт по приготовлению и нанесению средств огнезащиты;

- контроль соблюдения технологии нанесения (монтажа) средств огнезащиты;

- мониторинг условий окружающей среды, допустимых для выполнения огнезащитных работ;

- контроль толщины сухого слоя средства огнезащиты с учетом грунтовочного слоя и финишного покрытия по окончании огнезащитных работ.

4.6 Для определения качества производимых и применяемых средств огнезащиты проводятся контрольные испытания отобранных проб огнезащитных составов на соответствие ГОСТ Р 53293. Испытания проводятся в испытательных лабораториях (центрах), допущенных к проведению данных испытаний в порядке, установленном действующим законодательством Российской Федерации.

4.7 В целях определения качества выполненной огнезащитной обработки стальных конструкций проводятся визуальный осмотр нанесенных огнезащитных покрытий для выявления необработанных мест, трещин, отслоений, изменения цвета, повреждений, а также измерения толщины нанесенного покрытия. Внешний вид и толщина слоя огнезащитного покрытия, нанесенного на защищаемую поверхность, должны соответствовать требованиям нормативных документов на покрытия конкретных типов.

4.8 Нормативные документы на средства огнезащиты считаются несоблюденными, если выпускаемая продукция, выполненные работы (оказанные услуги), режимы эксплуатации не соответствуют хотя бы одному из их требований.

4.10 Техническая документация должна содержать следующие показатели и характеристики огнезащитных составов:

- группу огнезащитной эффективности;

- расход для определенной группы огнезащитной эффективности;

- толщину огнезащитного покрытия для определенной группы огнезащитной эффективности;

- плотность (объемную массу) огнезащитных составов;

- сведения по технологии нанесения - способы подготовки поверхности, виды и марки грунтов, клеящих составов, число слоев, условия сушки, способы крепления и порядок изготовления (монтажа);

- виды и марки дополнительных (защитных, декоративных) поверхностных слоев огнезащитных составов в случае их применения;

- гарантийный срок и условия хранения средства огнезащиты;

- мероприятия по технике безопасности и пожарной безопасности при хранении огнезащитных составов и производстве работ;

- гарантийный срок и условия эксплуатации (предельные значения влажности, температуры окружающей среды и т.п.);

- возможность и периодичность замены или восстановления ОС в зависимости от условий эксплуатации;

- сведения о технологии подготовки ОС к огнезащитной обработке (если поставка ОС осуществляется не в готовом для применения виде);

- методы контроля качества и приемки выполненной огнезащитной обработки.

4.11 Проектирование и производство работ по огнезащите конструкций должны осуществляться организациями, допущенными к осуществлению данных видов деятельности в порядке, установленном действующим законодательством Российской Федерации.

4.12 Испытания по определению огнезащитной эффективности ОС должны проводиться профильными организациями, допущенными к осуществлению данного вида деятельности в порядке, установленном действующим законодательством Российской Федерации.

4.13 При использовании дополнительного (защитного, декоративного) поверхностного слоя средств огнезащиты огнезащитные характеристики следует определять с учетом этого слоя.

4.14 Показатели и характеристики огнезащитных составов, за исключением группы огнезащитной эффективности, определяются разработчиком технической документации, который несет установленную действующим законодательством Российской Федерации ответственность за их точность.

4.15 Нанесение огнезащитного состава на поверхности, ранее обработанные пропиточными, лакокрасочными и другими составами, в том числе огнезащитными составами других марок, допускается при положительных результатах исследований на совместимость. Исследования на совместимость должны включать установление огнезащитных, эксплуатационных свойств и срока службы огнезащитной обработки.

4.16 Упаковкой, условиями хранения и транспортирования огнезащитного состава должны быть обеспечены их огнезащитные свойства в течение установленного срока годности.

4.17 Не допускается применение средств огнезащиты на неподготовленных (или подготовленных с нарушениями требований технической документации на эти средства) поверхностях объектов защиты.

4.18 Средства огнезащиты для стальных строительных конструкций следует применять при условии оценки предела огнестойкости конструкций с нанесенными средствами огнезащиты с учетом всех элементов крепления и способов их установки по ГОСТ 30247.0, ГОСТ 30247.1 и разработки проекта огнезащиты.

4.19 Выбор вида огнезащиты осуществляется с учетом режима эксплуатации объекта защиты и установленных сроков эксплуатации огнезащитного покрытия. В случае строительства зданий и сооружений на площадках сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов при применении средств огнезащиты должны выполняться требования СП 14.13330.

4.20 Огнезащиту стальных несущих конструкций в зданиях категорий А и Б следует выполнять средствами огнезащиты, обладающими достаточной взрывоустойчивостью. Не допускается применять плитные, минераловатные и другие средства огнезащиты, которые могут разрушиться при возможном взрыве.

Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности стальных конструкций

Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Правила обеспечения огнестойкости и огнесохранности

Concrete and reinforced concrete structures. Rules for ensuring of fire resistance and fire safety

Дата введения 2020-06-11

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева)

Свод правил разработан АО "НИЦ "Строительство" (руководитель работы - канд. техн. наук И.С.Кузнецова, главный консультант - д-р техн. наук, профессор А.Ф.Милованов, исполнители: В.Г.Рябченкова, Ю.С.Рянзина).

Настоящий свод правил устанавливает требования к проектированию бетонных и железобетонных конструкций, обеспечивающие огнестойкость и огнесохранность при воздействии стандартного температурного режима пожара.

Свод правил распространяется на бетонные и железобетонные конструкции жилых, общественных и производственных зданий.

Свод правил не распространяется на:

- на конструкции из жаростойких бетонов;

- конструкции из фибробетонов;

- конструкции из полимербетонов;

- конструкции из бетонов крупнопористой структуры.

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 31310-2015 Панели стеновые трехслойные железобетонные с эффективным утеплителем. Общие технические условия

ГОСТ Р 52544-2006 Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

СП 14.13330.2018 СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах

СП 20.13330.2016 СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия (с изменениями N 1, N 2)

СП 63.13330.2018 СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения

СП 329.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила обследования после пожара

СП 432.1325800.2019 Покрытия огнезащитные. Мониторинг технического состояния

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 высокотемпературное воздействие пожара: Воздействие температур свыше 200°С на строительные конструкции при пожаре, при котором возникают температурные напряжения, могут меняться физико-механические и упругопластические свойства материалов конструкций и уменьшаться работоспособное сечение элемента.

3.2 высокотемпературный нагрев: Нагрев конструкции свыше 200°С при воздействии пожара.

3.3 кратковременный высокотемпературный нагрев: Однократное высокотемпературное воздействие пожара на конструкцию продолжительностью от нескольких минут до нескольких часов.

конструктивный способ огнезащиты: Облицовка объекта огнезащиты материалами или иные конструктивные решения по его огнезащите.

нормируемый (требуемый) предел огнестойкости железобетонной конструкции: Значение предела огнестойкости.

огнестойкость строительной конструкции: Способность строительной конструкции сохранять несущие и (или) ограждающие функции в условиях пожара.

3.7 огнесохранность строительной конструкции: Способность строительной конструкции сохранять после пожара несущие и (или) ограждающие функции, характеризует состояние ремонтопригодности конструкции без ее усиления после пожара.

3.8 поврежденный слой бетона: Поврежденный пожаром, ослабленный слой бетона, легко удаляемый при простукивании поверхностей железобетонных конструкций молотком (вручную, без применения электроинструментов).

пожар: Неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.

3.10 повышенная температура: Температура воздействия на бетонные и железобетонные конструкции в интервале от 50°С до 200°С включительно.

предел огнестойкости конструкции (заполнения проемов противопожарных преград): Промежуток времени от начала огневого воздействия в условиях стандартных испытаний до наступления одного из нормированных для данной конструкции (заполнения проемов противопожарных преград) предельных состояний.

предельное состояние конструкции по огнестойкости: Состояние конструкции, при котором она утрачивает способность сохранять несущие и/или ограждающие функции в условиях пожара.

3.13 предел огнестойкости по потере несущей способности (R): Предельное состояние несущей строительной конструкции при пожаре вследствие ее обрушения или возникновения предельных деформаций.

Примечание - Предельные деформации определяют по ГОСТ 30247.1-94 (приложение А).

3.14 предел огнестойкости по потере теплоизолирующей способности (I): Предельное состояние несущей и (или) ограждающей строительной конструкции при пожаре вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140°С, или в любой другой точке этой поверхности более чем на 180°С в сравнении с температурой конструкции до испытания, или более 220°С независимо от температуры конструкции до испытания.

3.15 предел огнестойкости по потере целостности (E): Предельное состояние несущей и (или) ограждающей строительной конструкции при пожаре в результате образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя.

3.16 собственный предел огнестойкости железобетонной конструкции: Предел огнестойкости, который обеспечивается при проектировании за счет параметров железобетонного сечения конструкции (геометрия сечения, армирование, толщина защитного слоя бетона, классы бетона и арматуры), без применения средств огнезащиты.

средство огнезащиты: Огнезащитный состав или материал, обладающий огнезащитной эффективностью и предназначенный для огнезащиты различных объектов.

стандартный температурный режим пожара: Логарифмическая зависимость "температура - длительность пожара".

3.19 фактический предел огнестойкости железобетонной конструкции: Предел огнестойкости, которым обладает существующая (эксплуатируемая) бетонная или железобетонная конструкция, в том числе с учетом ее технического состояния и наличия огнезащитных покрытий.

3.20 критическая температура нагрева арматуры: Температура нагрева растянутой арматуры, при которой происходит обрушение изгибаемой железобетонной конструкции при пожаре.

4 Общие положения по обеспечению огнестойкости железобетонных конструкций

4.1 При проектировании должны быть подтверждены пределы огнестойкости железобетонных конструкций для установления возможности их применения в зданиях и сооружениях заданной степени огнестойкости по СП 2.13130. Классификация зданий, сооружений и пожарных отсеков по степени огнестойкости и порядок определения степени огнестойкости установлены в [1, статьи 30, 87].

Стандарт организации «Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций» разработан в соответствии с требованиями СНиП 52-01 и СНиП 21-01, норм международных организаций по стандартизации и нормированию.

Основными отличиями положений СТО от разработанных ранее рекомендаций, инструкций и пособий являются:

приоритетность требований СНиП 52-01 и СНиП 21-01 по сравнению с другими нормативными требованиями;

применимость противопожарных требований к объектам защиты на стадии проектирования, строительства и эксплуатации, включая реконструкцию и ремонт;

главные требования к бетону и арматуре, к диаграммам деформирования бетона на сжатие и арматуры на сжатие и растяжения от огневого воздействия при температурах до 800 °С как в нагретом состоянии во время пожара, так и в охлажденном состоянии после пожара;

конструктивные требования, повышающие пределы огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций;

основные требования к расчету огнесохранности железобетонных конструкций, поврежденных пожаром, с целью установления возможности их дальнейшей эксплуатации.

Приведенные методы расчета пределов огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций позволяют устанавливать их уже при проектировании в соответствии с классификацией, принятой в СНиП 21-01.

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

ПРАВИЛА ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ОГНЕСТОЙКОСТИ И ОГНЕСОХРАННОСТИ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Fire Resistance and Fire Safety of Reinforced Concrete Structures

Дата введения - 1 ноября 2006 г.

Настоящий стандарт разработан как дополнение и уточнение СНиП 21-01 , СНиП 52-01 и распространяется на проектирование, строительство, техническое обследование и реконструкцию после пожара зданий и сооружений из железобетона.

Данный стандарт содержит основные положения по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций. Он дает возможность на стадии проектирования оценить пределы огнестойкости железобетонных конструкций, проверить их соответствие требованиям СНиП 21-01 и установить огнесохранность железобетонных конструкций после пожара. В основу стандарта положены экспериментальные и теоретические исследования, выполненные НИИЖБ, ГУП ВНИИПО, МГСУ, СГСУ, а также материалы международных организаций: Европейского комитета по стандарту ( CEN ), Международного совета по строительству (CIB ), Международной организации по стандартизации ( ISO ), Международного совета лабораторий по испытанию строительных материалов и конструкций ( RILEM ), Международной федерации по конструктивному бетону ( FIB ).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия

СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений

СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции

СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры

СП 52-102-2004 Предварительно напряженные железобетонные конструкции

Инструкция по расчету фактических пределов огнестойкости железобетонных конструкций на основе новых требований СНиП

ГОСТ 12.1.033-81 ССБТ. Пожарная безопасность. Термины и определения

ГОСТ 30403-96 Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности

СТ СЭВ 383-87 Пожарная безопасность в строительстве. Термины и определения

НПБ 233-96 Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования

МГСН 4.19-2005 Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий комплексов в городе Москве

МГСН 4.04-94 Многофункциональные здания и комплексы

ТСН 102-00 Железобетонные конструкции с арматурой классов А500С и А400С

EN 1992-1-2 Structural Fire Design

3 Термины и определения

В настоящем стандарте, за исключением специально оговоренных случаев, приняты термины и определения, приведенные в СТ СЭВ 383 и ГОСТ 12.1.033.

4 Общие требования

4.1 Согласно СНиП 21-01 строительные конструкции характеризуются огнестойкостью.

Показателем огнестойкости является предел огнестойкости. Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени в минутах наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний:

- потери несущей способности R ;

- потери теплоизолирующей способности I ;

- потери целостности Е.

Пределы огнестойкости строительных конструкций и их условные обозначения устанавливают по ГОСТ 30247.1.

4.2 Здания и сооружения, а также их части, выделенные противопожарными стенами и перекрытиями (пожарные отсеки), подразделяются по степеням огнестойкости (табл. 4.1 ).

Предел огнестойкости железобетонных строительных конструкций, мин, не менее

Несущие элементы здания

Наружные ненесущие стены

Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами)

Элементы бесчердачных покрытий

настилы, плиты (в том числе с утеплителем)

фермы, балки, прогоны

марши и площадки

* Для зданий высотой более 100 м предел огнестойкости, как правило, устанавливается R 240.

** Для зданий высотой менее 100 м предел огнестойкости устанавливается REI 180, EI 180.

*** Предел огнестойкости Е60 устанавливается только для наружных стен.

Здания и сооружения с несущими конструкциями из железобетона подразделяют по степени огнестойкости:

- особая - многофункциональные, высотные здания и здани я-комплексы;

- I степень - ограждающие конструкции выполнены из железобетона и применяются листовые и плитные негорючие материалы;

- II степень - покрытия выполнены из стальных конструкций;

- III степень - применены перекрытия деревянные, защищенные штукатуркой или негорючим листовым, плитным материалом, а также для зданий каркасного типа с элементами каркаса из стальных конструкций и с ограждающими конструкциями из профилированных листов или других негорючих материалов со слабогорючим утеплителем группы Г1.

4.3 Предел огнестойкости противопожарных преград (стены и перекрытия) для зданий особой степени огнестойкости устанавливают REI 180; при высоте здания более 100 м - REI 240; для зданий I , II и III степеней огнестойкости - REI 150.

4.4 За предел огнестойкости железобетонных конструкций принимают время в минутах от начала огневого стандартного воздействия до возникновения одного из предельных состояний по огнестойкости:

- по потере несущей способности R конструкций и узлов (обрушение или недопустимый прогиб в зависимости от типа конструкций);

- по теплоизолирующей способности I - повышение средней температуры на необогреваемой поверхности до 160 °С или в любой другой точке этой поверхности до 180 °С по сравнению с температурой конструкции до нагрева, или прогрев до 220 °С независимо от температуры конструкции до огневого воздействия (ГОСТ 30247.1);

- по целостности Е - образование в конструкции сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя.

Для несущих железобетонных конструкций (балки, прогоны, ригели, колонны) предельным состоянием по огнестойкости является потеря несущей способности конструкции R .

В железобетонных конструкциях, в которых наблюдается хрупкое разрушение по сжатому бетону (колонны с малым эксцентриситетом, изгибаемые переармированные элементы), за потерю несущей способности принимается полное разрушение конструкции во время пожара.

Изгибаемые, внецентренно сжатые и растянутые с большим эксцентриситетом элементы характеризуются развитием больших необратимых деформаций арматуры и бетона, и за потерю несущей способности принимается развитие прогиба еще до того, как наступит полное разрушение.

4.5 Расчет предела огнестойкости железобетонной конструкции по потере несущей способности R состоит из теплотехнической и статической частей.

Теплотехнический расчет должен обеспечить время предела огнестойкости, по истечении которого арматура нагревается до критической температуры или сечение бетона конструкции сокращается до предельного значения при воздействии на нее стандартного температурного режима.

Статический расчет должен обеспечить защиту железобетонной конструкции от разрушения, а также от потери устойчивости при совместном воздействии нормативной нагрузки и стандартного температурного режима.

4.6 Предел огнестойкости железобетонной конструкции по теплоизолирующей способности I должен быть обеспечен теплотехническим расчетом. Найденные значения температуры на необогреваемой поверхности должны быть менее предельно допустимой температуры нагрева (см. п. 4.4 ).

4.7 Предел огнестойкости по целостности Е (образование сквозных отверстий или сквозных трещин) возникает в железобетонных конструкциях из тяжелого бетона с влажностью более 3,5 % и из легкого бетона с влажностью более 5,0 % и плотностью более 1200 кг/м 3 , а также в плитах, стенах и стенках двутавровых балок при двустороннем нагреве бетона в расчетном сечении выше его критической температуры.

Потеря целостности при хрупком разрушении бетона резко снижает предел огнестойкости железобетонной конструкции, поэтому целесообразно применять бетоны с ограничением расхода цемента, низким В/Ц и с более низким коэффициентом температурного расширения заполнителя.

4.8 Испытаниями было установлено, что разрушения железобетонных конструкций при огневом высокотемпературном нагреве происходят по тем же схемам, что и при нормальной температуре. Поэтому для расчета предела огнестойкости по потере несущей способности железобетонной конструкции используют те же уравнения равновесия и деформации, из которых выводят формулы для статического расчета.

Статический расчет предела огнестойкости по потере несущей способности основывают на общих требованиях расчета железобетонных конструкций по предельным состояниям первой группы в соответствии со СНиП 52-01, СП 52-101, при нормативных нагрузках и нормативных сопротивлениях бетона и арматуры при огневом воздействии, и с учетом дополнительных указаний, изложенных в настоящем стандарте.

4.9 За нормативную нагрузку принимают непродолжительное действие постоянных и временных длительных нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке у = 1 ( СНиП 2.01.07 ), которые существенно влияют на напряженное состояние железобетонной конструкции при пожаре. В тех случаях, когда нельзя установить значение усилий от нормативной нагрузки, разрешается принимать их равными 0,7 от расчетных. Расчетная схема приложения нормативной нагрузки должна соответствовать проекту.

4. 10 Несущая способность железобетонных конструкций при огневом воздействии зависит от изменения свойств бетона и арматуры с ростом температуры. Во многих случаях при определении предела огнестойкости вычисляют усилие, которое может воспринять сечение элемента при требуемом пределе огнестойкости. Если это усилие равно или больше расчетного, то требуемый предел огнестойкости обеспечен.

Решение статической задачи по оценке огнестойкости иногда сводится к определению значения критической температуры нагрева растянутой арматуры, поскольку она не зависит от результатов теплотехнической задачи.

Решение теплотехнической задачи выполнимо лишь для конкретных промежутков времени с начала нагрева. Поэтому нахождение условий предельного состояние строится на принципе последовательных приближений для заранее известных промежутков времени. В итоге предел огнестойкости определяется либо графически, либо аналитически в результате решений уравнений предельного состояния.

Вычисленные пределы огнестойкости железобетонных конструкций должны быть не менее требуемых значений.

4. 11 При проектировании многофункциональных высотных зданий, комплексов и сооружений, относящихся к первому ответственному уровню надежности, отказы которых после пожара могут привести к тяжелым экономическим и экологическим последствиям, а также тех конструкций, восстановление которых потребует больших технических сложностей и затрат, необходимо обеспечить их огнесохранность после пожара.

За огнесохранность железобетонной конструкции принимают такое ее состояние, при котором остаточная прочность или необратимые деформации обеспечивают надежную работу после стандартного пожара. Расчет огнесохранности железобетонной конструкции после пожара ведется при расчетных нагрузках и расчетных сопротивлениях бетона и арматуры после огневого воздействия.

4.12 Предел огнестойкости железобетонной конструкции наступает при прогреве рабочей арматуры в конструкции до критической температуры, а также при нагреве бетона в расчетном сечении выше его критической температуры.

Критическая температура для тяжелого бетона на силикатном заполнителе составляет 500 °С, на карбонатном заполнителе - 600 °С и для конструкционного керамзитобетона - 600 °С. Критическая температура нагрева арматуры t _s _, _cr характеризует стадию образования пластического шарнира в растянутой зоне железобетонных конструкций и наступление предела огнестойкости при огневом воздействии.

Критическая температура нагрева арматуры t _s _, _cr , при которой образуется пластический шарнир и наступает предел огнестойкости, ориентировочно равна для арматуры класса:

А240, А300 - 510 °С,

А500, А540 - 520 °С,

Вр1200 - Вр1500, К1400 и К1500 - 410 °С.

5 Свойства бетона и арматуры при огневом воздействии и после него

Бетон

5. 1 Нормативные R _bn и расчетные R _b , R _b _, _ser сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) и растяжению R _btn , R _bt и R _bt _, _ser , начальный модуль упругости Е _b и модуль деформации бетона при сжатии Е _b _τ следует принимать по действующим нормативным документам.

При пожаре железобетонные конструкции в нагруженном состоянии подвергаются высокотемпературному огневому воздействию, которое изменяет свойства бетона. Изменение нормативного и расчетного сопротивлений бетона на осевое сжатие с увеличением температуры учитывается коэффициентом условий работы бетона γ _bt :

Значение коэффициента условия работы γ _bt принимают по средней температуре бетона при расчете по формулам:

по температуре крайнего волокна - (5.6, 5.7);

по температуре в зоне анкеровки - (8.14).

Значение коэффициента условий работы бетона на сжатие γ _bt разрешается принимать равным единице (γ _bt = 1) при нагреве бетона до критической температуры (п. 4.12) и γ _bt = 0 при нагреве бетона выше критической температуры.

При расчете огнестойкости и огнесохранности по деформационной модели и с помощью компьютерных программ необходимо учитывать изменение коэффициента условий работы бетона γ _bt на всем диапазоне температур нагрева бетона.

При этом расчет ведется по геометрическому сечению бетона. Значения коэффициента условий работы бетона на сжатие γ _bt принимают по табл. 5.1 в зависимости от температуры бетона.

5.2 Нормативные R _btn и расчетные R _bt и R_bt _, _ser сопротивления бетона растяжению при огневом воздействии также изменяются. Изменение сопротивлений бетона растяжению с увеличением температуры нагрева учитывают коэффициентом условий работы бетона на растяжение γ _btn

При расчете на поперечную силу (формулы 8.58, 8.62, 8.64) значения коэффициента γ _btt принимают по средней температуре бетона сечения; при расчете усилия в зоне анкеровки (8.14) - по температуре анкерующего стержня арматуры. Значения коэффициента γ _tt принимают: при 50 °С - 0,80; 100 °С - 0,75; 150 °С - 0,70; 200 °С - 0,65; 300 °С - 0,50; 400 °С - 0,35; 500 °С - 0,20, 600 °С - 0,05.

Значение коэффициентов γ_bt, β_b и φ_b_,_cr для бетона при температуре, °С

Настоящий стандарт разработан как дополнение и уточнение СНиП 21-01, СНиП 52-01 и распространяется на проектирование, строительство, техническое обследование и реконструкцию после пожара зданий и сооружений из железобетона.

Данный стандарт содержит основные положения по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций. Он дает возможность на стадии проектирования оценить пределы огнестойкости железобетонных конструкций, проверить их соответствие требованиям СНиП 21-01 и установить огнесохранность железобетонных конструкций после пожара. В основу стандарта положены экспериментальные и теоретические исследования, выполненные НИИЖБ, ГУП ВНИИПО, МГСУ, СГСУ, а также материалы международных организаций: Европейского комитета по стандарту ( CEN ), Международного совета по строительству ( CIB ), Международной организации по стандартизации ( ISO ), Международного совета лабораторий по испытанию строительных материалов и конструкций ( RILEM ), Международной федерации по конструктивному бетону ( FIB ).

СП 52-102-2004 Предварительно напряженные железобетонные конструкции Инструкция по расчету фактических пределов огнестойкости железобетонных конструкций на основе новых требований СНиП

4 Общие требования

4.1 Согласно СНиП 21-01 строительные конструкции характеризуются огнестойкостью.

К несущим элементам здания или сооружения относятся конструкции, обеспечивающие его общую устойчивость и геометрическую неизменяемость: несущие стены, колонны, балки перекрытий, ригели, фермы, рамы, арки, связи, диафрагмы жесткости и т.п. К пределу огнестойкости несущих элементов здания, выполняющих одновременно функции ограждающих конструкций, например к несущим стенам, помимо предела огнестойкости по несущей способности R , должны предъявляться дополнительные требования по потере изолирующей способности I и потере целостности Е.

Степень огнестойкости здания

марши и площадки лестниц

* Для зданий высотой более 100 м предел огнестойкости, как правило, устанавливается R 240.

** Для зданий высотой менее 100 м предел огнестойкости устанавливается REI 180, EI 180.

*** Предел огнестойкости Е 60 устанавливается только для наружных стен.

- особая - многофункциональные, высотные здания и здания-комплексы;

4.3 Предел огнестойкости противопожарных преград (стены и перекрытия) для зданий особой степени огнестойкости устанавливают REI 180; при высоте здания более 100 м - REI 240; для зданий I , II и III степеней огнестойкости - REI 150.

- по целостности E - образование в конструкции сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя.

4.7 Предел огнестойкости по целостности E (образование сквозных отверстий или сквозных трещин) возникает в железобетонных конструкциях из тяжелого бетона с влажностью более 3,5 % и из легкого бетона с влажностью более 5,0 % и плотностью более 1200 кг/м 3 , а также в плитах, стенах и стенках двутавровых балок при двустороннем нагреве бетона в расчетном сечении выше его критической температуры.

Потеря целостности при хрупком разрушении бетона резко снижает предел огнестойкости железобетонной конструкции, поэтому целесообразно применять бетоны с ограничением расхода цемента, низким В/Ц и с более низким коэффициентом температурного расширения заполнителя.

Статический расчет предела огнестойкости по потере несущей способности основывают на общих требованиях расчета железобетонных конструкций по предельным состояниям первой группы в соответствии со СНиП 52-01 , СП 52-101, при нормативных нагрузках и нормативных сопротивлениях бетона и арматуры при огневом воздействии, и с учетом дополнительных указаний, изложенных в настоящем стандарте.

4.9 За нормативную нагрузку принимают непродолжительное действие постоянных и временных длительных нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке γ _f = 1 (СНиП 2.01.07), которые существенно влияют на напряженное состояние железобетонной конструкции при пожаре. В тех случаях, когда нельзя установить значение усилий от нормативной нагрузки, разрешается принимать их равными 0,7 от расчетных. Расчетная схема приложения нормативной нагрузки должна соответствовать проекту.

4.10 Несущая способность железобетонных конструкций при огневом воздействии зависит от изменения свойств бетона и арматуры с ростом температуры. Во многих случаях при определении предела огнестойкости вычисляют усилие, которое может воспринять сечение элемента при требуемом пределе огнестойкости. Если это усилие равно или больше расчетного, то требуемый предел огнестойкости обеспечен.

4.11 При проектировании многофункциональных высотных зданий, комплексов и сооружений, относящихся к первому ответственному уровню надежности, отказы которых после пожара могут привести к тяжелым экономическим и экологическим последствиям, а также тех конструкций, восстановление которых потребует больших технических сложностей и затрат, необходимо обеспечить их огнесохранность после пожара.

Критическая температура для тяжелого бетона на силикатном заполнителе составляет 500 °С, на карбонатном заполнителе - 600 °С и для конструкционного керамзитобетона – 600 °С. Критическая температура нагрева арматуры t_s _, _cr характеризует стадию образования пластического шарнира в растянутой зоне железобетонных конструкций и наступление предела огнестойкости при огневом воздействии.

Критическая температура нагрева арматуры t_s _, _cr , при которой образуется пластический шарнир и наступает предел огнестойкости, ориентировочно равна для арматуры класса:

4.13 Расчет огнестойкости и огнесохранности рекомендуется производить по приведенному сечению, когда сечение элемента разбивается на малые характерные участки, нагретые до различных температур, и каждый малый участок приводится к ненагретому бетону с учетом соответствующих понижающих характеристик прочности бетона. При этом расчетная площадь приведенного сечения бетона может ограничиваться изотермой критических температур нагрева бетона t_b _, _cr .

5 Свойства бетона и арматуры при огневом воздействии и после него

5.1 Нормативные R_bn и расчетные R_b , R_b _, _ser сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) и растяжению R_btn , R_bt и R_bt _, _ser , начальный модуль упругости Е _b и модуль деформации бетона при сжатии Е _bτ следует принимать по действующим нормативным документам.

Значение коэффициента условия работы γ _bt принимают по средней температуре бетона при расчете по формулам:

5.2 Нормативные R_btn и расчетные R_bt и R_bt _, _ser сопротивления бетона растяжению при огневом воздействии также изменяются. Изменение сопротивлений бетона растяжению с увеличением температуры нагрева учитывают коэффициентом условий работы бетона на растяжение γ _btt

R_btnt = R_btn γ _btt ; R_btt = R_bt γ _btt ; R_bt,ser,t = R_bt,ser γ _btt ( 5.2)

Значение коэффициентов γ _bt , β _b и φ _b _, _cr для бетона при температуре,°С

Читайте также: