главная > справочник > химическая энциклопедия:

Огнестойкость

Огнестойкость, способность строительных конструкций ограничивать распространение огня, а также сохранять необходимые эксплуатационные качества при высоких температурах в условиях пожара. Характеризуется пределами огнестойкость и распространения огня.

Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются путем их огневых испытаний по стандартной методике и выражаются временем (ч или мин) действия на конструкцию так называемого стандартного пожара (см. ниже) до достижения ею одного из следующих предельных состояний:

1) потери несущей способности (обрушение или прогиб) при проектной схеме опирания и действии нормативной нагрузки - постоянной от собственной веса конструкции и временной, длительной, от веса, например, стационарного оборудования (станков, аппаратов и машин, электродвигателей и др.);

2) повышения температуры необогреваемой поверхности в среднем более чем на 160 °С или в любой ее точке более чем на 190 °С в .сравнении с начальной температурой либо более 220 °С независимо от температуры конструкции до испытаний;

3) образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя;

4) достижения при испытаниях ненагруженной конструкции критической температуры (т.е. температуры, при которой происходят необратимые изменения физико-механических свойств) ее несущих элементов или частей, защищенных огнезащитными покрытиями и облицовками; характеризует потерю несущей способности.

Пределы распространения огня определяются размерами (см) их повреждений вследствие горения или обугливания вне зоны воздействия стандартного пожара. Эти пределы находятся посредством огневых испытаний конструкций по спец. методике.

Стандартный пожар воспроизводится в печах, футерованных огнеупорным кирпичом (объемная масса 1500-1600 кг/м³), путем сжигания керосина с помощью спец. форсунок. При этом температура в печах контролируется термопарами, горячие спаи которых отстоят от поверхностей испытываемых конструкций на 100 мм. Работу форсунок регулируют так, чтобы их пламя не имело контакта с контрольными термопарами и поверхностью каждой конструкции. Температура в печи (°С) при испытаниях повышается в соответствии с зависимостью:

где -время от начала испытания, мин; T-т-ра в печи за время ; Т₀-начальная температура.

Предел огнестойкости конструкции по предельным состояниям 1, 2 и 4 может быть определен расчетным путем, если известны схемы ее разрушения при действии огня, а также теплофизические, прочностные и деформационные характеристики строительных материалов этой конструкции при высоких температурах.

В общем случае расчет предела огнестойкость по потере несущей способности, применяемый для любой конструкции, сводится к решению теплотехнических и статических задач. Теплотехнический расчет заключается в определении температуры по сечению конструкции при действии на нее огня. Однако решением данной задачи ограничиваются, если предел огнестойкость конструкции находят по предельному состоянию 2. Статическую задачу решают на основе выявленной при огневых испытаниях схемы разрушения конструкции и использования уравнений ее равновесия и деформаций, а также данных об изменении прочностных и деформационных свойств материалов при высоких температурах. Статический расчет позволяет найти зависимости снижения несущей способности (прочности) или роста деформаций конструкций от времени огневого воздействия. По этим зависимостям предел огнестойкость определяется как время, по истечении которого несущая способность конструкции снижается до величины рабочей нагрузки или ее деформации достигают максимума (предельное состояние 1). В некоторых случаях можно сразу вычислить критическую температуру, вызывающую обрушение конструкции. Затем, решая обратную теплотехническую задачу, рассчитывают время прогрева конструкции до критической температуры; это время принимают за предел огнестойкость

По описанной методике определяют пределы огнестойкость простых изгибаемых элементов из железобетона и металлических конструкций; критическую температуру для них в зависимости от степени нагружения рассчитывают с учетом ползучести сталей при высоких температурах. В случае сжатых металлических конструкций принимают во внимание также их гибкость.

Данные о пределах огнестойкость и распространения огня используют при проектировании зданий и сооружений. Последние, согласно нормативным документам, разделены по степени огнестойкость на пять групп. Для них установлены требуемые пределы огнестойкость (минимальные) и распространения огня (максимальные) основных строительных конструкций. В зависимости от их вида указанные пределы огнестойкость изменяются от 0,25 до 2,5 ч, пределы распространения огня - от 0 до 40 см. Повышение огнестойкость достигается методами огнезащиты. См. также Пожарная опасность.

Лит.: Огнестойкость зданий, 2 изд., М., 1970; Инструкция по расчету фактических пределов огнестойкости железобетонных строительных конструкций на основе применения ЭВМ, М., ВНИИПО, 1975; Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов, М., 1985; Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений, М., 1986. А. И. Яковлев.