Расчет огнестойкости металлических конструкций: Тема 10. Расчет огнестойкости металлических конструкций

Содержание

Расчет огнестойкости металло- и ж/б конструкций

Расчет пределов огнестойкости стальных конструкций производится по признаку потери несущей способности в нагретом состоянии – R (по классификации ГОСТ 30247.0).

Проводят расчеты по определению критической температуры стали исследуемой конструкции, в результате которой наступает ее предел огнестойкости – прочностной расчет и определении времени от начала теплового воздействия до достижения критической температуры – теплотехнический расчет.

  • Прочностной расчет выполняется на основании исходных данных, полученных из проектной документации, либо взятых в результате обследования объекта защиты.
  • Теплотехническая часть расчета выполняется с использованием метода расчета прогрева стальных неограниченных пластин с огнезащитой. Для этого предварительно должны быть построены номограммы прогрева стальных конструкций с исследуемой огнезащитой, на основании ранее проведенных экспериментов с аналогичными конструкциями. Далее определение предела огнестойкости производится с помощью номограмм.

Расчет производится при моделировании стандартных условий теплового воздействия на конструкцию по ГОСТ 30247.0.

Источник: СТО АРСС Правила проектирования огнезащиты стальных конструкций с применением различных облицовок — оттуда можно взять номограммы для незащищенных конструкций, картинки с расчетами приведенных толщин и номограммы для защищенных конструкций.


Предельными состояниями конструкций согласно ГОСТ 30247.1 являются:
I – повышение температуры на необогреваемой поверхности в среднем более чем на 140°С, или в любой 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.

Для изгибаемых конструкций:
-прогиб достиг величины L/20 или
-скорость нарастания деформаций достигла

L²/9000 * h (см/мин),
где L – пролет, см; h – расчетная высота сечения конструкции, см.

Для вертикальных конструкций:
L/100 или скорость нарастания вертикальных деформаций достигнет 10 мм/мин для образцов высотой (3± 0,5 м).

Для ориентировочной оценки предела огнестойкости конструкций:

а) предел огнестойкости слоистых ограждающих конструкций по теплоизолирующей способности равен, а, как правило, выше суммы пределов огнестойкости отдельно взятых слоев. Отсюда следует, что увеличение числа слоев ограждающей конструкции (оштукатуривание, облицовка) не уменьшает ее предела огнестойкости по теплоизолирующей способности. В отдельных случаях введение дополнительного слоя может не дать эффекта, например, при облицовке листовым металлом с необогреваемой стороны;

б) пределы огнестойкости ограждающих конструкций с воздушной прослойкой в среднем на 10% выше пределов огнестойкости тех же конструкций, но без воздушной прослойки; эффективность воздушной прослойки тем выше, чем больше она удалена от нагреваемой плоскости; при замкнутых воздушных прослойках их толщина не влияет на предел огнестойкости;

в) пределы огнестойкости ограждающих конструкций с несимметричным расположением слоев зависят от направленности теплового потока. С той стороны, где вероятность возникновения пожара выше, рекомендуется располагать несгораемые материалы с низкой теплопроводностью;

г) увеличение влажности конструкций способствует уменьшению скорости прогрева и повышению огнестойкости за исключением тех случаев, когда увеличение влажности увеличивает вероятность внезапного хрупкого разрушения материала или появления местных выколов, особенно опасно это явление для бетонных и асбестоцементных конструкций;

д) предел огнестойкости нагруженных конструкций уменьшается с увеличением нагрузки. Наиболее напряженное сечение конструкций, подверженное воздействию огня и высоких температур, как правило, определяет величину предела огнестойкости;

е) предел огнестойкости конструкции тем выше, чем меньше отношение обогреваемого периметра сечения ее элементов к их площади;

ж) предел огнестойкости статически неопределимых конструкций, как правило, выше предела огнестойкости аналогичных статически определимых конструкций за счет перераспределения усилий на менее напряженные и нагреваемые с меньшей скоростью элементы; при этом необходимо учитывать влияние дополнительных усилий, возникающих вследствие температурных деформаций;

з) возгораемость материалов, из которых выполнена конструкция, не определяет ее предела огнестойкости. Например, конструкции из тонкостенных металлических профилей имеют минимальный предел огнестойкости, а конструкции из древесины имеют более высокий предел огнестойкости, чем конструкции из стали при тех же отношениях обогреваемого периметра сечения к его площади и величины действующих напряжений к временному сопротивлению или пределу текучести. В то же время следует учитывать, что применение сгораемых материалов вместо трудносгораемых или несгораемых может понизить предел огнестойкости конструкции, если скорость его выгорания будет выше скорости прогревания.

(цитата из «Пособие по определению пределов огнестойкости конструкции, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов» (к СНнП И-2-80) ЦНИИСК им. Кучеренко — М.: Стройиздат. 1985.—56 с).


Литература, необходимая и рекомендуемая для расчетов огнестойкости.
Cмотрите также нормативные документы.

  • Гравит, Марина Викторовна. Огнестойкость легких стальных тонкостенных конструкций: монография / М. В. Гравит, И. И. Дмитриев; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Инженерно-строительный институт. — Санкт-Петербург: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2020 — 1 файл (30,9 Мб). — Загл. с титул. экрана. — Электронная версия печатной публикации. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — DOI 10.18720/SPBPU/2/s20-181
  • Gravit M., Lavrinenko M., Lazarev Y., Rozov A., Pavlenko A. (2021) Modeling of Cold-Formed Thin-Walled Steel Profile with the MBOR Fire Protection. In: Murgul V., Pukhkal V. (eds) International Scientific Conference Energy Management of Municipal Facilities and Sustainable Energy Technologies EMMFT 2019. EMMFT 2019. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 1259. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-57453-6_55
  • Пособие по определению пределов огнестойкости конструкции, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНнП И-2-80) ЦНИИСК им. Кучеренко — М.: Стройиздат. 1985.—56 с.
  • СТО 36554501-006-2006 Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций (заменен на СП 468.1325800, однако текст документа читается намного понятнее, при этом физический смысл расчетов не изменился).
  • СТО АРСС 11251254.001 – 018-03 Проектирование огнезащиты несущих стальных конструкций с применением различных облицовок
  • СТО АРСС 11251254.001-016. Проектирование огнезащиты несущих стальных конструкций многоквартирных жилых зданий. ВНПБ 55-17. Москва.
  • Ройтман Владимир Миронович. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. Учебник — Академия ГПС МЧС России, 2001 г.
  • Ройтман В.М., Серков Б.Б., Шевкуненко Ю.Г., Сивенков А.Б., Баринова Е.Л., Приступюк Д.Н. Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре. Учебник — Академия ГПС МЧС России, 2013. — 364 с.

Расчет огнестойкости стальных конструкций и проектирование огнезащиты в соответствии с Еврокодом 3 и национальными приложениями

В данной публикации представлена методология проектирования стальных конструкций согласно Еврокоду 3 с учетом требований по огнестойкости. Она содержит основы проектирования и поведения стальных конструк-ций в условиях пожара и соответствующих аварийных расчетных ситуаций. Поведение конструкций в условиях пожара во многом обусловлено расчетной температурно-временной зависимостью, называемой также расчетным сценарием пожара.

В работе описаны основные варианты тем- пературно-временных зависимостей, а расчетные методы и справочные материалы даны для условий стан- дартного пожара, которые применяется в большинстве случаев. Характеристики стали изменяются при повышенной температуре. В данной публикации описаны и проиллю- стрированы зависимости свойств стали от температуры.

Еврокоды позволяют определять огнестойкость с помощью простых или уточненных (продвинутых) методов расчета. Публикация приводит классификацию и описание методов расчета конструкций в условиях пожара и случаи, в которых они применяются. Дается обоснование применения в большинстве случаев упрощенных методов расчета, для которых приводятся подробный алгоритм расчета и рабочие примеры. Подробное описание упрощенных методов расчета разделено на две основные части:

Часть 1 – Расчет стальных конструкций, который выполняется инженером-конструктором разделов КМ (кон- струкции металлические) и КМД (конструкции металлические деталировочные).

Часть 2 – Проектирование огнезащиты, которое выполняется разработчиками проекта огнезащитных работ. В первой части дана теоретическая база и справочные материалы для двух основных упрощенных методов расчета по прочностным параметрам и по критической температуре.

Вторая часть дополняет первую и со- держит алгоритм расчета на этапах от получения значений критической температуры до оформления проекта производства огнезащитных работ. Для каждой из частей приводятся рабочие примеры, разделенные по характеру работы рассматриваемых элементов конструкции (растяжение, сжатие, изгиб и т. д.). Данная публикация рекомендована Украинским институтом стальных конструкций им. В.Н.Шимановского в качестве учебно-практического пособия для специалистов в области проектирования, изготовления и мон- тажа строительных металлоконструкций.

ОЗНАКОМИТЬСЯ

Расчет в NormCAD огнестойкости железобетонных конструкций

Огнезащита стальных конструкций

Огнезащита стальных конструкций Пронин Денис Геннадиевич, к.т.н. Заведующий сектором проектирования и экспертизы в области пожарной безопасности ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство» 1 2 Повреждение

Подробнее

Программа 450 «Расчет по огнестойкости»

Программа 45 «Расчет по огнестойкости» Краткое описание Сечения Рассматриваются стержневые элементы прямоугольного и круглого сечений, а также плиты. Для прямоугольного сечения предусмотрены следующие

Подробнее

СТО

Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский центр «Строительство» ФГУП «НИЦ «Строительство» СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ ПРАВИЛА ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ОГНЕСТОЙКОСТИ И ОГНЕСОХРАННОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ

Подробнее

ОГНЕСТОЙКОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Подробнее

Предотвращение аварий зданий и сооружений

МЕТОДИКА РАСЧЕТА АРМАТУРЫ ФАП В ИЗГИБАЕМОМ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОМ ЭЛЕМЕНТЕ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ С ДВОЙНЫМ АРМИРОВАНИЕМ УДК 6401 Попов Владимир Мирович Доцент кафедры строительных конструкций ФГОУ ВПО «Костромская

Подробнее

Нагрузки q n γ f q. Рубероид, δ=2 мм 2,40 1,10 2,64 Монолитная ж/б плита, δ=120 мм 300,00 1,10 330,00 Снег 126,00 1 / 1,40 180,00

Оценка несущей способности кладки из кирпича Простенки каменной кладки являются вертикальными несущими элементами здания. По результатам замеров получили следующие расчетные размеры простенков: высота

Подробнее

Расчет балки. 1 Исходные данные

Расчет балки 1 Исходные данные 1.1 Схема балки Пролет A: 6 м. Пролет B: 1 м. Пролет C: 1 м. Шаг балок: 0,5 м. 1.2 Нагрузки Наименование q н1, кг/м2 q н2, кг/м γ f k d q р, кг/м Постоянная 100 50 1 1 50

Подробнее

АРХИТЕКТУРА И СТРОИТЕЛЬСТВО

АРХИТЕКТУРА И СТРОИТЕЛЬСТВО УДК 69.58:728.48 Н.Н. Алешин, Д.Н. Алешин, А.В. Колесников Сибирский государственный индустриальный университет ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОБЩЕСТВЕННОГО

Подробнее

Расчет балки Ultralam

Расчет балки Ultralam Расчетная схема Нагрузки Пролет Тип нагрузки Значение, кг(кг/м.п.) Коэф. надежности γ f Коэф. длительности γ d Привязка Х, м Длина S, м 0 распределенная 350 1 1 — — 0 распределенная

Подробнее

11 РАСЧЁТ СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

11 РАСЧЁТ СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 11.1 Общие сведения К сжатым элементам относят: колонны; верхние пояса ферм, загруженные по узлам, восходящие раскосы и стойки решетки ферм; элементы оболочек; элементы фундамента;

Подробнее

(Дог. 378/ /СК от 20 апреля 2015 г.)

УДК 624.012.3/4, 624.014.2 НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ по теме: «Разработка стандарта организации «Сталежелезобетонные конструкции. Правила проектирования» Этап 3 (3.3). Примеры расчетов сталежелезобетонных

Подробнее

Расчет железобетонных конструкций

Расчет железобетонных конструкций Введен расчет железобетонных конструкций: по СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» по Пособиям к СНиП 2.03.01-84 по СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы» по

Подробнее

БЕТОНЫ ГОСТ Р

Государственный стандарт РФ БЕТОНЫ ПРАВИЛА КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ ГОСТ Р 18105-2008 Содержание Область применения..2 Нормативные ссылки.2 Термины и определения 3 1. Основные положения 5 2. Определение прочности

Подробнее

-360/ / / / / / ,4 %).

РАСЧЕТ ВЕРТИКАЛЬНЫХ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ И РЕЗЕРВИРОВАНИЕ ИХ ПРОЧНОСТИ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВОЗМОЖНОГО ПРОГРЕССИРУЮЩЕГО ОБРУШЕНИЯ О. Б. Завьялова, И. М. Омармагомедов Астраханский государственный

Подробнее

В В Е Д Е Н И Е… 5

http://library.bntu.by/setkov-v-i-stroitelnye-konstrukcii-raschet-i-proektirovanie П Р Е Д И С Л О В И Е з В В Е Д Е Н И Е… 5 1. О Б Щ И Е П О Л О Ж Е Н И Я 7 1.1. Классификация строительных конструкций…

Подробнее

Расчет металлических конструкций

Расчет металлических конструкций Расчет по СП 16.13330 «Стальные конструкции» Расчет по СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» Расчет по СП 53-102-2004 «Общие правила проектирования стальных конструкций»

Подробнее

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ Е. П. СЕРБИН СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ПРАКТИКУМ Рекомендовано Федеральным государственным автономным учреждением «Федеральный институт развития образования» (ФГАУ «ФИРО»)

Подробнее

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. ОБЩИЙ КУРС

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. ОБЩИЙ КУРС 6 -е издание, переработанное и дополненное Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся

Подробнее

Отдельные опоры несущие вертикальные элементы (колонны, столбы, стойки), передающие нагрузку от перекрытий и других элементов здания на фундаменты.

Основные конструктивные элементы гражданских зданий это фундаменты, стелы, перекрытия, отдельные опоры, крыши, лестницы, окна, двери и перегородки (рис. 3.1). Фундаменты являются подземной конструкцией,

Подробнее

Начальная надёжность железобетонной балки

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный архитектурно-строительный

Подробнее

А.В. Васильченко, к.т.н., доцент, НУГЗУ, И.М. Хмыров, преподаватель, НУГЗУ, С.С. Кучер, студентка НУГЗУ

УДК 64.8 Сборник научных трудов. Выпуск 34, 03 А.В. Васильченко, к.т.н., доцент, НУГЗУ, И.М. Хмыров, преподаватель, НУГЗУ, С.С. Кучер, студентка НУГЗУ ПОВЫШЕНИЕ ОГНЕСТОЙКОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ КОЛОННЫ ПРИ

Подробнее

Прочностной расчет здания после пожара

Прочностной расчет здания после пожара 1. Описание Здание, построенное в г. Кемерово в 1955 году, является строительным объектом промышленного назначения (рис.1.1). Основными конструкциями здания является

Подробнее

1. Чему равна минимальная высота путей эвакуации в свету? 2. Чему равна минимальная высота дверей на путях эвакуации (в общем случае)? 3. Чему равна минимальная высота дверей на путях эвакуации при входе

Подробнее

Работа онлайн калькулятора

Поставляя огнезащитную краску, предназначенную для увеличения надежности металлических конструкций при пожаре, мы предлагаем онлайн-калькулятор расчета расхода огнезащиты. Данный сервис позволяет рассчитать приведенные толщины таких профилей, как нормальные, широкополочные и колонные двутавры, а также швеллеры, уголки и трубы.

Определить расход огнезащитного материала, а говоря языком профессионалов, толщину покрытия краски, можно, произведя расчет приведенной толщины металла. Она представляется как отношение площади поперечного сечения конструкции к периметру поверхности, подвергающейся обогреву. Нормативным документом, где отображены данные требования является НПБ 236-97.

Под обогреваемым периметром подразумевается тот участок, что при возгорании более других подвержен влиянию высоких температур, а значит, деформациям и обрушениям. Выявить площадь поперечного сечения металлического изделия можно, обратившись к ГОСТам для данного сортамента, где указываются данные показатели.

Понятно, что для определения приведенной толщины металла и, соответственно, подсчета расхода огнезащиты, существуют специальные формулы. Однако их использование требует поиска определенной информации (площади поперечного сечения сортамента и периметра обогрева) и отнимает немало времени.

Пользование онлайн — калькулятором, представленным на нашем сайте, сводит процесс расчета толщины покрытия краски к выбору металлического изделия, которое планируется покрыть огнезащитой.

Как пользоваться онлайн-калькулятором?

  1. Следует выбрать тип профиля и стандарт, это легко сделать, обратившись к таблице в правой части калькулятора.
  2. Удостовериться в правильности выбора можно, посмотрев выдаваемые системой данные относительно приведенной толщины металла и периметра обогрева. Также в верхней части калькулятора высветиться название и стандарт выбранного сортамента. Таким образом, риск ошибки — неправильного выбора изделия, сводится к минимуму.
  3. Обратитесь к нижней таблице, где представлена информация о необходимой толщине огнезащитной краски и ее расход. При этом расчет расхода краски для одного и того же изделия металлопроката указан в нескольких единицах измерения.

Обратите внимание на такое понятие, как огнезащитная эффективность, или предел огнестойкости. Он подразумевает собой промежуток времени (указано в минутах), через которое рассматриваемая конструкция из металла начинает проявлять признаки предельных состояний. Данный показатель выявляется опытным путем и индивидуален для каждого вида изделия.

Понятно, что лучше всего, когда предел огнестойкости составляет максимум и равен 120 минутам. Логично и то, что чем выше указанный предел, тем больший слой краски потребуется и увеличится, соответственно, расход огнезащитного материала. Соотношение огнезащитной эффективности и определения толщины краски также будет отражено в таблице результатов.

Смотрите также:


Расчет огнезащиты металлоконструкций, онлайн калькулятор

Администрация сайта обязуется сохранять вашу конфиденциальность в Интернете. Мы уделяем большое значение охране предоставленных вами данных. Наша политика конфиденциальности основана на требованиях Общего регламента о защите персональных данных Европейского Союза (GDPR). Мы собираем персональные данные в целях: улучшения работы нашего сервиса, осуществления контактов с посетителями данного сайта, обработки данных пользователей для сервиса онлайн-торговли, предоставления информации, которую запрашивал пользователь , а так же для указанных ниже действий.

Сбор и использование персональных данных

Мы собираем и используем ваши персональные данные только в случае вашего добровольного согласия. При согласии с этим вы разрешаете нам собирать и использовать следующие данные: имя и фамилия, электронная почта, номер телефона . Сбор и обработка ваших данных проводится соответствии с законами, действующими на территории Европейского Союза и в Украина.

Хранение данных, изменение и удаление

Пользователь, предоставивший свои персональные данные сайту имеет право на их изменение и удаление, а так же на отзыв своего согласия с их использованием. Ваши персональные данные будут хранится в течении времени, необходимого для использования данных для основной деятельности сайта , при завершении использования ваших данных администрация сайта удаляет их. Мы можем передавать ваши личные данные третьей стороне только с вашего добровольного согласия, если они были переданы, то изменение данных в других организациях, не связанных с нами, мы осуществить не можем.

Использование технических данных при посещении сайта

При посещении вами сайта в базе данных сохраняются записи о вашем IP адресе, времени посещения, настройках браузера, операционной системе, а также другая техническая информация необходимая для корректного отображения содержимого сайта. По этим данным нам невозможно идентифицировать личность посетителя.

Использование персональных данных другими сервисами

На этом сайте используются сторонние интернет-сервисы, осуществляющие независимый от нас сбор информации: Google Analytics .

Собранные ими данные могут предоставляться другим службам внутри этих организаций, они могут использовать данные для персонализации рекламы своей собственной рекламной сети. Вы можете прочитать пользовательские соглашения этих организаций на их сайтах. Там же вы можете отказаться от сбора ими персональных данных, к примеру блокировщик Google Analytics находится тут. Мы не передаем персональные данные другим организациям и службам, не указанным в данной политике конфиденциальности. Исключение составляет только передача информации при законных требованиях государственных органов уполномоченных осуществлять данные действия.

Ссылки на другие сайты

Наш сайт  может содержать ссылки на другие сайты, которые не управляются нами. Мы не несем ответственность за их содержание. Мы рекомендуем вам ознакомиться с политикой конфиденциальности каждого сайта, который вы посещаете, если она там есть.

Изменения в политике конфиденциальности

Наш сайт может обновлять политику конфиденциальности время от времени. Мы сообщаем о любых изменениях, разместив новую политику конфиденциальности на этой странице. Мы отслеживаем изменения законодательства, касающегося персональных данных в Европейском Союзе и в Украине. Если вы оставили персональные данные у нас, то мы оповестим вас об изменении в политике конфиденциальности. Если ваши персональные данные были введены некорректно, то мы не сможем с вами связаться.

Приведенная толщина металла: формула расчета

Приведенная толщина металла имеет решающее значение при расчете материалов для огнезащитной обработки металлоконструкций. От этой величины зависит так называемый собственный предел огнестойкости конструкции. Металлические конструктивные элементы здания не подвержены горению, однако при пожаре они могут утратить свои несущие и защитные функции, а это может привести к обрушению всего сооружения. Предел огнестойкости — это то максимальное время, в течение которого металлоконструкции выдерживают действие открытого огня и высокой температуры, не подвергаясь деформации.

Для повышения предела огнестойкости используют защитное огнеупорное покрытие. Покрывают металлические конструкции обычно краской, содержащей специальные вещества — антипирены, которые дают огнеупорный эффект. Краска наносится на металлоконструкции тонким слоем, важно, чтобы он был достаточным для обеспечения нужного эффекта, но не утяжелял конструкцию. Это так называемый адгезионный слой. Толщина этого слоя влияет на расход лако-красочного материала, а значит, и определяет затраты на огнеупорное покрытие.

Данный показатель рассчитывается, чтобы найти достаточную толщину огнеупорного покрытия для металлоконструкций.

По данным, приведенным в НПБ 236-97, она вычисляется как отношение площади сечения (S, см2) к той части периметра, которая будет подвержена воздействию огня. Это так называемый обогреваемый периметр (P, см).

Расчет приведенной толщины (F пр, мм) производят по формуле:

F пр = S х 10 / P.

Для видов стали, произведенных по ГОСТу существует таблица уже рассчитанных величин данного показателя, для остальных нужно произвести расчет самостоятельно.

Величина обогреваемого периметра принимается без учета других поверхностей, которые примыкают к конструктивным элементам здания: плитам перекрытий, стенам, если предел огнестойкости этих элементов не ниже, чем у металлических конструкций, для которых производится расчет. При этом учитываются также критерии обогрева и материал облицовки элементов ограждающих конструкций стен и перекрытий.

Согласно СП 2.13130.2012, запрещается использование тонкослойных защитных покрытий для металлических конструкций при приведенной толщине металла менее 5,8 мм для обеспечения огнестойкости II степени.

Расчет температурных полей несущих металлических конструкций в условиях высокотемпературного воздействия для оценки огнестойкости

1. Roitman V.M. Fire testing of Bilding Materials in View of the Moisture Factor. First European Symposium of Fire Safety Science (Abstracts). Zurich. ETH. 1995. P. 135-136.

2. Abdrakhimov V., Abdrakhimova E., Semenychev V. Study of heat and mass transfer during firing of heat insulation objects based on burntrocks and beidellite clay. Refractories and Industrial Ceramics, 1 July 2011. Vol. 52, No. 2. Pp. 133-135, doi:10.1007/s11148-011-9381-2

3. Романов Н.Н., Кузьмин А.А., А.А. Пермяков, Федоров А.В., Симонова М.А.Методика расчета режимов прогрева строительных конструкций в условиях внутреннего пожара // Вестник Международной академии холода. 2021. № 1. С. 84-93. DOI: 10.17586/1606-4313-2021-20-1-84-93

4. Руководство по проектированию и устройству конструктивной огнезащиты строительных конструкций. М.: Изд-во ВНИИПО МЧС России. 2017. 112 с.

5. Федоров А.В., Романов Н.Н., Кузьмин А.А., Минкин Д.А. Метод оценки эффективности огнезащиты стальных конструкций на объектах нефтегазового комплекса в условиях открытого пожара // Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России. 2017. № 2.

6. Зайцев А.М., Бологов В.А. Численное моделирование прогрева строительных конструкций для определения коэффициента теплоотдачи при пожарах. // Вестник Воронежского института ГПСМЧС России. 2015. № 1. с. 19-26.

7. Ройтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий. Ассоциация «Пожарная безопасность и наука», 2001. 382 с.

8. ГОСТ Р 53295-2009. Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200071913

9. ГОСТ 8239-89. Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200004409

10. Мосалков И.Л., Плюснина Г.Ф., Фролов А.Ю. Огнестойкость строительных конструкций. М.: Спецтехника, 2001.

11. Справочник по огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций, пожарной опасности строительных материалов и огнестойкости инженерного оборудования зданий (в помощь инспектору государственной противопожарной службы).  М.: ВНИИПО, 1999.

12.Гравит М.В., Недрышкин О.В., Вайтицкий А.А., Шпакова А.М., Нигматуллина Д.Г. Пожарно-технические характеристики строительных материалов в европейских и российских нормативных документах. Проблемы гармонизации методов исследования и классификации. // Пожаровзрывобезопасность. 2016. Т. 25. № 10. С. 16-29.

13. Пожнин А.П., Шиняева Т.Б. Огнезащитные покрытия для металлических конструкций на основе минерального сырья // Труды ЛИСИ (Строительные материалы и изделия из техногенного сырья). Л.: ЛИСИ, 1991.  25 с.

14. Еналеев Р.Ш. Огнестойкость элементов конструкций при пожарах на предприятиях нефтегазового комплекса / Р.Ш. Еналеев, Э.Ш. Теляков, О.А. Тучкова, Л.Э. Осипова // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики. 2010.  № 11-12. С. 23-34.

теоретических основ и реальных сценариев концепции естественной пожарной безопасности

3. Реальный сценарий

Оценка огнестойкости разработана для композитного железобетонного перекрытия здания, состоящего из основных балок с пролетом более 8 м и второстепенных также с пролетом более 16 м.

Расчетное значение пожарной нагрузки qf, d определяется как: qf, d = qf, k m δq1 δq2 δn (МДж / м2).

Где m = 0,80 — коэффициент горения материала.

δq1 = — коэффициент, учитывающий риск возникновения пожара из-за размера отсека
δq2 = — коэффициент, учитывающий риск возникновения пожара из-за типа занятости
δn = Πδni = 0,237 — коэффициент, учитывающий учитывать различные активные меры пожаротушения (спринклерная установка, обнаружение, автоматическая передача сигналов тревоги, пожарные). Эти активные меры обычно вводятся из соображений безопасности жизни.

qf, k (МДж / м2) — характерная плотность пожарной нагрузки на единицу площади пола.

Повышение температуры зависит от вида пожара, который может возникнуть:

— общий пожар, управляемый вентиляцией
— локальный пожар, управляемый количеством топлива

Каждое из вышеперечисленных условий дает совершенно другой результат.

Температурная оценка проводилась для двух основных условий пожара:

• местный пожар в универмаге, ограниченном деревянными полками; это условие приводит к развитию пожара, обусловленному топливом, и является более строгим, чем следующее.
• общий пожар на всей поверхности пола, ограниченной каменными стенами с небольшим количеством отверстий; это состояние возникает как следствие местного пожара и приводит к развитию пожара, регулируемому вентиляцией.

Для исследуемой истории болезни, в зависимости от участка и особенностей здания, для расчетов использовались следующие параметры, взятые из таблиц E1 и E2. EC1:

δq1 = 1,60 — коэффициент, учитывающий риск возникновения пожара из-за размера отсека
δq2 = 1,00 — коэффициент, учитывающий риск возникновения пожара из-за типа занятости
δn1 = 0,61 автоматическая система водяного пожаротушения
δn2 = 0,87 автономное водоснабжение
δn3 = 1,00 автоматическое обнаружение пожара и сигнализация — по теплу
δn4 = 0,73 автоматическое обнаружение и сигнализация пожара — по дыму
δn5 = 0 , 87 автоматическая передача тревоги в пожарную часть
δn6 = 1,00 пожарная часть на объекте
δn7 = 0,78 удаленная пожарная часть
δn8 = 0,90 пути безопасного доступа
δn9 = 1,00 устройства пожаротушения
δn10 = 1 , 00 система дымоудаления

900 04 Благодаря указанным выше параметрам, пожар можно контролировать с помощью топлива или вентиляции; Скорость нарастания пожара во всех расчетах была выбрана быстрой (tlim = 15 минут).

Стратегия, принятая для оценки огнестойкости, была основана на расчете максимального количества горючего материала, который может храниться в отсеке с внутренней высотой h = 4,50 м; Представленные товары в основном состоят из одежды и тканей из целлюлозы, имеющих удельную теплотворную способность Hu = 20,00 МДж / кг (тот же параметр для древесины — 17,5) и коэффициент горения m = 0,80.

Два разных сценария использовались для возгораний, контролируемых количеством топлива или вентиляцией; Темп нарастания огня был выбран как быстрый с соответствующим предельным временем tlim = 0.25 часов.

Соответствующие параметры указаны в следующей таблице:

(*) qtd (МДж / м2) = qfdAf / At
(**) tmax = max (0,0002qtd; tlim)

В целом, пожар регулируется вентиляции длится несколько часов, но при температурах ниже критических для стали.

Для вышеуказанного условия дается интересное замечание:

— количество воздуха, необходимое для сжигания одного кг целлюлозного материала с соответствующей теплотой сгорания Hu = 20 МДж / кг, составляет Aa = 0,312Hu + 0.65 = 6,89 кг / кг
— при ρ = 1,225 кг / м3 удельная масса воздуха, удельный объем воздуха, необходимый для сжигания материала, составляет Va = 5,62 м3 / кг
— с учетом объема отсека V = 23040 м3 поэтому общая масса M материала, который может гореть при использовании внутреннего воздуха, определяется как M = V / Va = 4100 кг, что соответствует среднему распределению M / AF = 0,8 кг / м2

Изменение температур, возникающих в результате естественного пожара, определяется следующей функцией согласно приложению A Еврокода 1; ветвь спада температурной кривой учитывается, поскольку повышение температуры стали смещается во времени, и максимальное значение появляется во время фазы охлаждения окружающей среды.

Таким образом, температура газа в зависимости от времени определяется функцией:


с t, выраженным в часах.

Microsoft Word — CET — 006.docx

% PDF-1.6 % 1 0 объект >>>] / OFF [] / Order [] / RBGroups [] >> / OCGs [6 0 R 7 0 R] >> / Pages 3 0 R / StructTreeRoot 8 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 5 0 obj > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 2 0 obj > поток 2017-07-25T11: 15: 50 + 02: 002017-07-25T11: 15: 50 + 02: 002017-07-25T11: 15: 50 + 02: 00PScript5.dll версии 5.2.2application / pdf

  • Microsoft Word — CET — 006.docx
  • рафаэлла
  • uuid: f47cddc3-fb89-4521-bf92-eb4a341127c9uuid: f3545e69-b849-4d44-ad83-563432
    2 Acrobat Distiller 11.0 (Windows) конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > эндобдж 28 0 объект > эндобдж 29 0 объект > эндобдж 30 0 объект > эндобдж 31 0 объект > эндобдж 32 0 объект > эндобдж 33 0 объект > эндобдж 34 0 объект > эндобдж 35 0 объект > эндобдж 36 0 объект > эндобдж 37 0 объект > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 39 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 96 0 объект > эндобдж 97 0 объект > эндобдж 95 0 объект > эндобдж 98 0 объект > эндобдж 94 0 объект > эндобдж 99 0 объект > эндобдж 92 0 объект > эндобдж 93 0 объект > эндобдж 101 0 объект > эндобдж 102 0 объект > эндобдж 100 0 объект > эндобдж 90 0 объект > эндобдж 91 0 объект > эндобдж 104 0 объект > эндобдж 105 0 объект > эндобдж 103 0 объект > эндобдж 83 0 объект > эндобдж 84 0 объект > эндобдж 85 0 объект > эндобдж 86 0 объект > эндобдж 87 0 объект > эндобдж 88 0 объект > эндобдж 89 0 объект > эндобдж 121 0 объект > эндобдж 120 0 объект > эндобдж 119 0 объект > эндобдж 118 0 объект > эндобдж 116 0 объект > эндобдж 117 0 объект > эндобдж 107 0 объект > эндобдж 108 0 объект > эндобдж 109 0 объект > эндобдж 110 0 объект > эндобдж 111 0 объект > эндобдж 112 0 объект > эндобдж 113 0 объект > эндобдж 114 0 объект > эндобдж 115 0 объект > эндобдж 130 0 объект > эндобдж 131 0 объект > эндобдж 133 0 объект > эндобдж 134 0 объект > эндобдж 135 0 объект > эндобдж 136 0 объект > эндобдж 132 0 объект > эндобдж 137 0 объект > эндобдж 129 0 объект > эндобдж 138 0 объект > эндобдж 139 0 объект > эндобдж 140 0 объект > эндобдж 128 0 объект > эндобдж 141 0 объект > эндобдж 142 0 объект > эндобдж 143 0 объект > эндобдж 144 0 объект > эндобдж 127 0 объект > эндобдж 145 0 объект > эндобдж 146 0 объект > эндобдж 147 0 объект > эндобдж 148 0 объект > эндобдж 126 0 объект > эндобдж 149 0 объект > эндобдж 150 0 объект > эндобдж 151 0 объект > эндобдж 152 0 объект > эндобдж 125 0 объект > эндобдж 153 0 объект > эндобдж 154 0 объект > эндобдж 155 0 объект > эндобдж 156 0 объект > эндобдж 124 0 объект > эндобдж 157 0 объект > эндобдж 158 0 объект > эндобдж 159 0 объект > эндобдж 160 0 объект > эндобдж 123 0 объект > эндобдж 161 0 объект > эндобдж 162 0 объект > эндобдж 163 0 объект > эндобдж 164 0 объект > эндобдж 122 0 объект > эндобдж 165 0 объект > эндобдж 166 0 объект > эндобдж 167 0 объект > эндобдж 168 0 объект > эндобдж 106 0 объект > эндобдж 169 0 объект > эндобдж 170 0 объект > эндобдж 171 0 объект > эндобдж 172 0 объект > эндобдж 173 0 объект > эндобдж 82 0 объект > эндобдж 174 0 объект > эндобдж 81 0 объект > эндобдж 175 0 объект > эндобдж 80 0 объект > эндобдж 176 0 объект > эндобдж 177 0 объект > эндобдж 76 0 объект > эндобдж 77 0 объект > эндобдж 78 0 объект > эндобдж 79 0 объект > эндобдж 181 0 объект > эндобдж 180 0 объект > эндобдж 179 0 объект > эндобдж 178 0 объект > эндобдж 74 0 объект > эндобдж 75 0 объект > эндобдж 183 0 объект > эндобдж 182 0 объект > эндобдж 184 0 объект > эндобдж 185 0 объект > эндобдж 186 0 объект > эндобдж 72 0 объект > эндобдж 73 0 объект > эндобдж 188 0 объект > эндобдж 187 0 объект > эндобдж 71 0 объект > эндобдж 189 0 объект > эндобдж 69 0 объект > эндобдж 70 0 объект > эндобдж 191 0 объект > эндобдж 190 0 объект > эндобдж 63 0 объект > эндобдж 64 0 объект > эндобдж 65 0 объект > эндобдж 66 0 объект > эндобдж 67 0 объект > эндобдж 68 0 объект > эндобдж 199 0 объект > эндобдж 198 0 объект > эндобдж 196 0 объект > эндобдж 197 0 объект > эндобдж 194 0 объект > эндобдж 195 0 объект > эндобдж 193 0 объект > эндобдж 192 0 объект > эндобдж 62 0 объект > эндобдж 200 0 объект > эндобдж 58 0 объект > эндобдж 59 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 61 0 объект > эндобдж 209 0 объект > эндобдж 210 0 объект > эндобдж 211 0 объект > эндобдж 206 0 объект > эндобдж 207 0 объект > эндобдж 208 0 объект > эндобдж 202 0 объект > эндобдж 203 0 объект > эндобдж 204 0 объект > эндобдж 205 0 объект > эндобдж 201 0 объект > эндобдж 53 0 объект > эндобдж 54 0 объект > эндобдж 55 0 объект > эндобдж 56 0 объект > эндобдж 57 0 объект > эндобдж 216 0 объект > эндобдж 215 0 объект > эндобдж 214 0 объект > эндобдж 213 0 объект > эндобдж 212 0 объект > эндобдж 52 0 объект > эндобдж 217 0 объект > эндобдж 46 0 объект > эндобдж 47 0 объект > эндобдж 48 0 объект > эндобдж 49 0 объект > эндобдж 50 0 объект > эндобдж 51 0 объект > эндобдж 229 0 объект > эндобдж 230 0 объект > эндобдж 231 0 объект > эндобдж 232 0 объект > эндобдж 233 0 объект > эндобдж 226 0 объект > эндобдж 227 0 объект > эндобдж 228 0 объект > эндобдж 223 0 объект > эндобдж 224 0 объект > эндобдж 225 0 объект > эндобдж 220 0 объект > эндобдж 221 0 объект > эндобдж 222 0 объект > эндобдж 219 0 объект > эндобдж 218 0 объект > эндобдж 45 0 объект > эндобдж 234 0 объект > эндобдж 43 0 объект > эндобдж 44 0 объект > эндобдж 236 0 объект > эндобдж 237 0 объект > эндобдж 235 0 объект > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 238 0 объект > эндобдж 12 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 13 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 14 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 15 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 16 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 17 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> эндобдж 273 0 объект > поток HW ے} WKR` ~ 궊, ي wS # ac

    Инструкция по противопожарной защите несущих конструкций (металлических конструкций)

    Обновить дату: 14 октября, 2021

    После бетонных конструкций, давайте теперь поговорим о металлических несущих конструкциях , особенно чувствительных к высокой температуре в случае пожара.При температуре выше 500 ° C металл деформируется и теряет несущую способность, что приводит к обрушению конструкции. Вот почему необходимо защитить металлические конструкции, убедившись, что они не достигают критической температуры.

    Не все металлические профили ведут себя одинаково при столкновении с огнем. Чем толще профиль, тем лучше он будет реагировать. Напротив, чем тоньше профиль и больше открытая поверхность, тем хуже будет реакция. Чтобы количественно оценить хорошее или плохое поведение профиля, необходимо вычислить его КОЭФФИЦИЕНТ РАЗДЕЛА .Это соотношение между лицом, подверженным воздействию огня, и общим объемом металлического профиля. Для стандартных профилей мы можем заменить эту формулу на коэффициент между длиной периметра профиля, деленной на площадь его поперечного сечения, все в метрах

    Между полученным значением, временем огнестойкости, требуемым нормативными требованиями, и критической температурой металла, мы можем рассчитать толщину материала, требуемого , обратившись к результатам стандартных испытаний на огнестойкость металлических конструкций.Европейский стандарт, регулирующий эти испытания, — UNE ENV 13381-4.

    В mercor tecresa ® мы разработали и протестировали в соответствии с действующим регламентом четыре различных продукта , которые будут использоваться в зависимости от огнестойкости и требуемой отделки:

    • Tecwool ® F Mortar : Это раствор, состоящий из минеральной ваты, белого цемента и других добавок, который наносится на металлические профили посредством пневматического напыления.Обычно он грубоват, а его преимущество заключается в том, что он поглощает движения металлической конструкции, не растрескиваясь и не ломаясь.

    • Tecplaster ® Раствор : Раствор, состоящий из перлита, вермикулита и гипса, который действует как связующее. Наносится с помощью машины для распыления строительного раствора или штукатурки. Обычно он выглядит грубым, а его главным преимуществом является высокая твердость после высыхания.

    • Teclack-W ® Paint : Это вспучивающийся продукт на водной основе, который наносится с помощью безвоздушного пистолета, кисти или валика.Его реакция при контакте с огнем снижает температуру и образует золу, которая термически изолирует металлический профиль. Отделка зависит от толщины, и при ее увеличении внешний вид будет грубее. Такой раствор оптимален при требуемой огнестойкости 15-30 минут. Имеет красивую отделку по разумной цене.

    • Tecbor ® Панели : Это жесткая панель с высокими огнестойкими характеристиками, состоящая из силикатов и магнезита.Он устанавливается с использованием каркаса из ламинированного гипсокартона или с помощью зажимов, окружающих профиль, который мы хотим защитить. Его большим преимуществом является элегантная отделка, и он идеально подходит, когда мы хотим защитить меньшее количество профилей или когда толщина наносимой защиты должна быть небольшой.

    Например: для защиты металлической балки ИПН 260 от огня…

    1. Строительное управление дает нам требования нормативных документов, например, критическая температура 550 ° C и огнестойкость 120 минут.
    2. Рассчитайте коэффициент сечения балки
    3. Затем нам нужно выбрать продукт, который мы хотим использовать для защиты от огня, между огнезащитным раствором , вспучивающейся краской , или жесткими огнестойкими панелями . В данном случае, давайте выберем раствор Tecwool F . Для воздействия огня на 3 стороны и нанесения раствора по контуру профиля таблица дает нам коэффициент сечения 148,5 м-1.
    4. Наконец, давайте зайдем на наш веб-сайт, чтобы увидеть тестовые таблицы для желаемого продукта:
    5. Acudimos a la Web del fabricante, en este caso mercor tecresa® y vamos a las tablas de ensayo para ese product ( Tabla de espesor Mortero Tecwool F ).Y nos aparece la siguiente tabla para 500 ºC Мы видим, что для требуемого коэффициента сечения и огнестойкости наносимая толщина составляет 28 мм.

    Допустимая нагрузка и прогиб огнеупорных стальных балок

  • 1.

    «Общие принципы надежности конструкций», международный стандарт ISO 2394-1986 / E /, Международная организация по стандартизации, Женева, 1986.

  • 2.

    Европейские рекомендации по пожарной безопасности стальных конструкций.Расчет огнестойкости несущих элементов и структурных сборок, подверженных стандартному огню, ECCS-Technical Committee 3, European Convention for Construction Steelwork, Amsterdam, Oxford, New York, 1983.

  • 3.

    La Résistance au feu des Party de Construction Métallique. Méthode de Calcul Pour la Classification, Documentation SIA 82, Centre Suisse de la Construction Métallique et Societé Suisse des Ingénieurs et des Architectes, Цюрих, 1985.

  • 4.

    «Испытания на огнестойкость — элементы строительных конструкций», международный стандарт ISO 834, Международная организация по стандартизации, Женева, 1975 г.

  • 5.

    «Методы испытаний и критерии огнестойкости элементов строительных конструкций», Британский Стандарт BS 476, часть 8, Британский институт стандартов, Лондон, 1972 г.

  • 6.

    «Стандартные методы огнестойких испытаний строительных конструкций и материалов, ANSI / ASTM E119-83, Американское общество испытаний и материалов, Филадельфия, Пенсильвания, 1983 г.

  • 7.

    «Стандартные методы испытаний на огнестойкость строительных конструкций и материалов», CAN4-S101-M82, Underwriters ‘Laboratories of Canada, Скарборо, Онтарио, 1982.

  • 8.

    Drysdale D., An Введение в динамику огня », John Wiley and Sons Ltd., Чичестер-Нью-Йорк-Брисбен-Торонто-Сингапур, 1986.

    Google ученый

  • 9.

    Райан И.В., Робертсон А.Ф., «Предлагаемые критерии для определения разрушения под нагрузкой балок, полов и конструкций крыши во время пожара» T ests, Журнал исследований , Национальное бюро стандартов, 63C , 1959.

  • 10.

    Боно Дж. А., «Новые критерии для испытаний на огнестойкость», Характеристики огнестойкости, Американское общество по испытаниям и материалам, ASTM STP 464, 1970.

  • 11.

    Крокоски, Э.М., «Моделирование термической огнестойкости. , » Building Science , 6 , 1971.

  • 12.

    Бартелеми Б.,« Исследование профилей в действии », Определение условной теплопроводности продукции, защищающей от внешних воздействий, Construction Métallique, No.3, 1976.

  • 13.

    Хармати Т.З., «Ползучесть металлических балок в переходных процессах нагрева, с особым упором на огонь», Canadian Journal of Civil Engineering , 3 , 1976.

  • 14.

    Тор Дж., «Деформации и критические нагрузки стальных балок в условиях воздействия огня», Док. D16: 1973, Национальное шведское строительное исследование, Стокгольм, 1973 г.

    Google ученый

  • 15.

    Сковронски В., «Исследование деформации стальной балки во время пожара», Строительство и окружающая среда, 23 , 1988.

  • 16.

    Хармати Т.З., Станзак В.В., «Свойства прочности на растяжение и ползучесть при повышенных температурах некоторых конструкционных сталей и сталей предварительного напряжения», Испытания на огнестойкость , Американское общество испытаний и материалов, ASTM STP 464, 1970.

  • 17.

    Скиннер, DHJ, «Определение жаропрочных свойств стали», Технический бюллетень BHP, 16 , 1972.

  • 18.

    RILEM44-PTH, «Свойства материалов при высоких температурах», Андерберг Ю., Поведение стали при высоких температурах, Отдел пожарной безопасности и технологий строительства, Лунд, Швеция, Отчет LUTVDG / TVBB — 3008, 1983

  • 19.

    Хармати Т.З., Комплексная модель ползучести, J. Basic Eng., Trans. Американское общество инженеров-механиков, 89 , 1967.

  • 20.

    Круппа Дж. Критические расчеты температур для конструкций, Construction Metallique, No.3, 1976.

  • 22.

    Виттевин Дж., Твилт Л., Бийлаард ФСК, «Нестабильность скрепленных и раскрепощенных рам при повышенных температурах», Труды симпозиума по устойчивости стальных конструкций, ECCS, Льеж, Бельгия. , 1977.

    Google ученый

  • 23.

    Бартелеми Б., Круппа Дж., Resistance au feu des Structures. Beton-acierbois, Editions Eyrolles, Париж, 1978 г.

    Google ученый

  • 24.

    Хирота М., Шинода К., Накамура К., Кавагое К. «Экспериментальное исследование структурных свойств стальных каркасов при пожаре в зданиях, пожарная наука и технологии, том 4, 1984 г.

  • 25.

    Ооянаги, Н. ., Хирота, М., Накамура К., Кавагое К., Экспериментальное исследование теплового напряжения в стальных каркасах, Fire Science and Technology , 3 , 1983.

  • 26.

    Jeanes DC, Computer Моделирование огнестойкости систем полов в зданиях со стальным каркасом, «Пожарная безопасность: наука и техника», Американское общество испытаний и материалов, ASTM STP 882, 1985.

  • 27.

    McCullough G.H., «Экспериментальное и аналитическое исследование ползучести при изгибе», Trans. ASTM J. Appl. Mechanics , 55 , 1933.

  • 28.

    Tapsell H.J., Johnson A.E., «Исследование природы ползучести при напряжениях, вызванных чистым изгибом», Journal Inst. Металлы , 57 , 1935.

  • 29.

    Петтерссон О., Магнуссон С., Тор Дж., «Пожарное проектирование стальных конструкций», Шведский институт стальных конструкций, публикация 50, Стокгольм, Швеция, 1976 .

    Google ученый

  • 30.

    Дорн, Дж. Э., «Некоторые фундаментальные эксперименты по высокотемпературной ползучести», Симпозиум по ползучести и разрушению металлов при высоких температурах, Канцелярия Ее Величества, Лондон, Англия, 1956 г., Journal of Mechanics and Physics of Solids , 3 , 1954.

  • 31.

    Сковронски В., «Характеристики материалов в анализе нагретых стальных балок, огня и материалов», будет опубликовано в 1990 году.

  • 32.

    Ли Т.Т., «Пожар и здания», издательство Applied Science Publishers, Ltd., Лондон, 1972 г.

    Google ученый

  • Противопожарная защита HSS | Институт стальных труб

    Брэди Голински, PE
    FORSE Consulting, технический консультант Института стальных труб

    Элементы

    HSS имеют неотъемлемые преимущества перед другими формами. Они нравятся инженерам-конструкторам из-за их высокой удельной грузоподъемности и отличной устойчивости к скручиванию, а архитекторам они нравятся за их чистый внешний вид, включая гладкие поверхности и закругленные углы.Однако добавление внешней противопожарной защиты может свести на нет эти эстетические преимущества. Существуют различные типы противопожарной защиты, которые могут использоваться, и некоторые из них являются уникальными для члена HSS.

    ASTM E119, озаглавленный «Стандартные методы испытаний строительных конструкций и материалов на огнестойкость», является действующим отраслевым стандартом противопожарной защиты. Он включает определение «стандартного пожара». Этот огонь очень быстро нагревается и продолжает бесконечно увеличиваться. На самом деле, большинство пожаров горят до тех пор, пока не начнут израсходовать весь горючий материал в области, после чего они входят в фазу гниения и начинают остывать.Когда сталь подвергается воздействию высокой температуры огня, она теряет как прочность (предел текучести, F y ), так и жесткость (модуль упругости E). Если температура стали не превышает 1300 градусов по Фаренгейту в течение более 20 минут, снижение прочности и жесткости оказывается временным.

    Существует три основных способа повышения пожарной безопасности: предотвращение (устранение или изоляция потенциальных источников возгорания), подавление (например, спринклерная система) и сопротивление (как долго сталь может выдерживать пожар).Сама по себе сталь не обладает большой огнестойкостью, но мы можем изолировать ее, чтобы повысить ее сопротивление. Эта изоляция делится на две основные категории: внешняя изоляция и внутренняя изоляция. На рынке США также есть запатентованные огнестойкие колонны в сборе.

    Для внешней изоляции существуют такие продукты, как гипсовые изоляционные плиты, огнестойкие материалы, наносимые распылением (SFRM), и вспучивающиеся покрытия. Они повышают огнестойкость за счет образования изолирующего слоя между сталью и огнем либо с помощью расширяющегося материала, либо за счет нагрева захваченной воды.Однако одна проблема с внешней изоляцией заключается в том, что она меняет внешний вид конструкции, сводя на нет эстетические преимущества. Вспучивающиеся покрытия обычно выглядят так же, как окрашенная сталь, но они, как правило, дороже, чем другие типы внешней изоляции.

    Внутренняя изоляция, возможно, требует дополнительных усилий, но не меняет внешний вид HSS. Один из вариантов — заполнить HSS вяжущим материалом. Относительно большая масса бетона или раствора поглощает тепло намного медленнее, чем тонкостенная HSS, что позволяет бетону сохранять свою прочность намного дольше, чем сталь.Члены HSS также могут быть заполнены водой. Если колонки подключены к резервуару для воды, их можно наполнять водой постоянно или только при возникновении пожара. Если вода может постоянно циркулировать и обновляться, огнестойкость практически неограничена.

    Существует уравнение для расчета огнестойкости заполненной бетоном колонны из быстрорежущей стали, которое взято из ASCE 29, «Методы расчета для предотвращения возгорания конструкций», и показано в Руководстве по проектированию AISC 19, «Огнестойкость каркаса из конструкционной стали.Огнестойкость зависит от эффективной длины колонны, внешнего размера колонны (либо диаметра круглой колонны, либо полного внешнего размера прямоугольной колонны), прочности на сжатие бетонной засыпки и необработанного полного сжатия нагрузка на колонну. Сопротивление также зависит от того, будет ли колонна круглой или прямоугольной, а также от того, какой заполнитель находится в бетонной заливке. Поскольку это уравнение основано на лабораторных испытаниях, существует множество ограничений, которым должна соответствовать геометрия столбца, чтобы гарантировать, что рассматриваемый столбец соответствует условиям, которые были фактически протестированы.Например, эффективная длина колонны должна составлять от 6’-6 дюймов до 13’-0 дюймов, а прочность бетона — от 2900 до 5800 фунтов на квадратный дюйм. Это уравнение показывает, что мы можем повысить нашу огнестойкость, увеличив прочность бетона, уменьшив длину колонны, увеличив размер колонны или уменьшив отношение нагрузки к грузоподъемности колонны.

    В качестве альтернативы предписывающим лабораторным испытаниям были проведены исследования компьютерного моделирования заполненных стальных колонн при пожарах, и это моделирование дало результаты, очень близкие к результатам лабораторных испытаний.Как только было установлено, что компьютерное моделирование дает ожидаемые результаты, исследование перешло к другим конфигурациям колонок, которые не были протестированы и, возможно, даже не подходят для испытательной печи. Это исследование показало, что армирование бетона значительно увеличивает огнестойкость элемента. Независимо от того, является ли армирование стержнями или волокнами, оно удерживает бетон вместе после того, как сталь теряет прочность, и, следовательно, позволяет бетону дольше сохранять свою прочность. На огнестойкость также влияют другие факторы, такие как интенсивность возгорания (испытание на возгорание, отличное от стандартного огня ASTM), длина колонны, отношение нагрузки к емкости и размер поперечного сечения.

    Еще один момент, на который следует обратить внимание, это то, что существуют разные определения термина «отказ». ASTM E119 определяет отказ как время, когда поперечное сечение достигает температуры 1000 градусов по Фаренгейту или когда любая точка на стали достигает 1200 градусов по Фаренгейту. Другой вариант — определить отказ, когда колонна больше не может оставаться стабильной. Это важный момент, потому что устойчивая колонна может позволить пассажирам покинуть здание или доступ пожарных для тушения пожара. Исследования показали, что температурный критерий неточно учитывает вклад бетонного ядра в заполненную колонну.Например, было обнаружено, что HSS10.75, заполненный простым бетоном, достигает точки разрушения 1000/1200 градусов F через 38 минут, но при лабораторных испытаниях этот элемент сохранял стабильность в течение 143 минут. Это значительная разница почти в два часа.

    Большая часть работы, которая была проделана в области противопожарной защиты, и многие пункты, которые обсуждались в этой статье, носят предписывающий характер, то есть набор критериев и условий был выдвинут и применен к различным условиям и ситуациям.Следовательно, это упрощенный метод «под одну гребенку». По мере того, как проводится больше исследований, и противопожарная защита становится все более продвинутой, она движется в сторону дизайна, основанного на характеристиках. Общество инженеров по противопожарной защите определяет это как проект, основанный на согласованных целях пожарной безопасности и вероятностном анализе условий пожара. Другими словами, вместо того, чтобы проектировать «стандартный пожар», мы теперь можем посмотреть на использование конкретного здания и на то, какую интенсивность огня мы можем разумно ожидать там.Это может привести к более эффективному дизайну, который имеет меньше шансов быть чрезмерно консервативным. В этом сценарии обязанности инженера-строителя состоят в том, чтобы определить, какие из критических элементов необходимо проверить, и обеспечить достаточный путь нагрузки для перераспределения, чтобы предотвратить прогрессирующее обрушение. На этом этапе фактическое противопожарное проектирование будет выполнять инженер по противопожарной защите. Важно иметь кого-нибудь со специальными знаниями о реальных воздействиях пожара, поскольку конструкция становится все более сложной и сложной.

    июль 2017

    Скачать PDF

    СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ЗАТРАТ НА ПОЖАРНУЮ ЗАЩИТУ

    Пространственно-планировочные решения

    Оптимизация затрат на противопожарную обработку строительных конструкций возможна на любом этапе строительства, но меры пожарной безопасности, предусматривающие также противопожарную защиту несущих строительных конструкций, должны разрабатываться еще на стадии разработки ТЭО. для нового строительства или реконструкции зданий для более экономичного и правильного выполнения противопожарных работ.На этом этапе заказчик строительства может получить информацию о предварительной стоимости мероприятий противопожарной защиты в зависимости от ожидаемых трехмерных характеристик объекта и соответствующей степени его огнестойкости. В этом плане более информативен эталонный проект с расчетами основных инженерных решений, в том числе противопожарных работ, их сметной стоимостью, обоснованием эффективности вложений.

    При разработке эталонного проекта есть возможность оптимизировать стоимость мер противопожарной защиты за счет рассмотрения ряда предварительных проектов с вариациями этажности здания, площади этажа, установки противопожарных преград, используемых строительных материалов. , так далее.

    Оптимальное проектирование металлоконструкций

    Оптимизация затрат на противопожарную защиту металлоконструкций напрямую зависит от разработанных технических решений инженера-проектировщика. Если в соответствии с действующими строительными нормами конструкция подлежит дополнительной противопожарной защите, при расчете следует учитывать возможные варианты ее противопожарной защиты, а также стоимость этих мероприятий в будущем — рассмотреть возможность изменения поперечного сечения конструкции, ее профиль, геометрия и др.

    Коэффициент сечения элементов металлоконструкций, подлежащих противопожарной обработке, также является одним из ключевых показателей, определяющих стоимость противопожарной защиты, а значит, и ее стоимость. Даже небольшое его изменение может изменить количество огнезащитного материала, необходимого для обеспечения номинальных параметров огнестойкости стальных конструкций. Как показывает анализ данных Сертификата соответствия на огнезащитную краску, уменьшение значения коэффициента сечения профиля всего на 30 м-1 (с 200 м-1 до 170 м-1) может снизить стоимость огнезащитный материал на 11%.

    Корректное определение коэффициентов сечения элементов стальных конструкций, подлежащих противопожарной защите, с учетом их размеров и геометрии нагрева — один из подходов к оптимизации стоимости огнезащитного материала и затрат на его применение.

    Выбор огнезащитного материала

    При выборе материала противопожарной защиты строительной конструкции недостаточно просто оценить стоимость материала.Как минимум, необходимо проанализировать его затраты на достижение необходимого предела огнестойкости конструкции, стоимость ее применения, а также срок службы полученного огнезащитного покрытия. Если стоимость огнезащитного материала X меньше стоимости огнезащитного материала Y на 20%, но толщина, а значит, и стоимость достижения необходимого класса огнестойкости конструкции из материала X более 30%, то Общая стоимость его применения будет намного выше не только из-за более высокого расхода, но и из-за трудозатрат на его нанесение.То же верно и для анализа стоимости противопожарной защиты с точки зрения ее срока службы, годового обслуживания и возможного восстановления. Некоторые огнезащитные штукатурки имеют срок службы, равный сроку службы конструкции, на которую они нанесены, что делает их экономически более привлекательными, чем огнезащитные вспучивающиеся краски, и, если принять во внимание их более низкие характеристики, стоимость / время пожара. сопротивление / срок службы, этот вид противопожарной защиты наиболее оправдан для классов огнестойкости металлоконструкций выше R60.

    Сертификат соответствия — основной документ, на основании которого выбирается огнезащитный материал, наилучшим образом отвечающий требованиям к противопожарной обработке строительного объекта.

    В дополнение ко всем остальным обязательным компонентам Сертификата соответствия Заказчик получает информацию, необходимую для коммерческой оценки использования тех или иных средств для сравнения аналогов с целью оптимизации материальных затрат на противопожарную защиту и устранения рисков, связанных с законностью использование огнезащитных материалов.

    Образец сертификата соответствия

    Приложения являются неотъемлемой частью сертификата соответствия, они содержат информацию о минимальных толщинах огнезащитного покрытия (мм), необходимых для обеспечения определенного класса огнестойкости (R, min) металлических конструкций с различным коэффициентом сечения профиля (Am / В, м-1) при различных критических температурах

    Образец приложения к сертификату соответствия

    Для определения толщины противопожарного покрытия для обеспечения класса огнестойкости R45 стальной балки с коэффициентом сечения профиля 190 м-1 (соответствует расчетной толщине 5.26 мм — значение в первом столбце) необходимо провести перпендикуляр из столбца Коэффициент сечения в точке м-1 и перпендикуляр от линии Расчетной температуры из точки 500 ° C (если это критическая температура для этого типа конструкции). Точка пересечения этих перпендикуляров составляет «1,05 мм» и представляет собой толщину искомого огнезащитного покрытия.

    При других конкретных значениях критических температур для этого элемента стальной конструкции необходимо использовать ближайшее нижнее значение температуры из заданного диапазона расчетных температур.Например, если критическая температура составляет 595 ° C, мы должны использовать данные из столбца, соответствующего 550 ° C.

    Оптимальный выбор средств противопожарной защиты на основе всестороннего анализа всех параметров (тип средства противопожарной защиты, его стоимость, расход, стоимость применения и срок службы и т. Д.) Является ключевым фактором снижения противопожарной защиты. стоимость при строительстве.

    Определение критической температуры металлоконструкций

    Критическая температура (θа, cr) — температура, при которой ожидается разрушение элемента стальной конструкции с учетом равномерного распределения температуры по площади поперечного сечения для заданного уровня нагрузки (потери несущей способности).

    В Украине длительное время использовалась температура около 500 ° C как основная критическая (расчетная) температура стальных конструкций с огнезащитными покрытиями и облицовкой.

    Однако принятие стандартов ДСТУ-Н Б EN 1993-1-2: 2010 и ДСТУ-Н Б В.2.6-211: 2016 позволяет применить дифференциальный подход к определению критической температуры стальных элементов и расчету пожара. стойкость металлоконструкций в соответствии с Еврокодом 3. Использование расчетных методов позволяет определить критическую температуру стальных элементов конкретного здания с учетом температурной и временной зависимости соответствующего расчетного сценария пожара.

    Расчетные критические температуры стальных конструкций, как правило, превышают значения общепринятой критической температуры (500 ° C), что, в свою очередь, приводит к значительному снижению затрат на противопожарную защиту.

    В качестве примера экономичности огнезащитного материала можно рассмотреть данные Сертификата соответствия на вспучивающуюся краску, которая широко применяется в Украине. При проектировании противопожарной защиты стальной балки с коэффициентом сечения Am / V = ​​200 м-1 в соответствии с положениями ДСТУ Б В.1.1-4-98 * (θa, cr = 500 ° C) необходимо нанести слой покрытия толщиной 0,90 мм. При проектировании противопожарной защиты из той же балки, но с использованием значения, рассчитанного в соответствии с ДСТУ-Н Б В.2.6-211: 2016, θa, cr = 650 ° C, толщина слоя покрытия составляет всего 0,46 мм, что снижает расход огнезащитного покрытия, а значит, и его стоимость почти вдвое.

    Приложение к сертификату соответствия

    Специалисты Инженерного центра UCSB рассчитали критические температуры типовых металлоконструкций — балок с шарнирным и жестким креплением на опорах, подверженных равномерно распределенной нагрузке, а также сжатых и сжато-гнутых колонн, взятых из ранее выполненных проектов зданий. со стальным каркасом.

    Расчет показал, что большинство рассмотренных стальных конструкций имеют критическую температуру 550 ° С и выше, что автоматически снижает расход огнезащитных материалов.

    9050

    Балка двутавровая сварная 940 × 10

    420 × 30

    42

    Сварной двутавр 726 × 8

    350 × 12

    0

    Колонка

    0

    Сварной двутавр 440 × 16

    420 × 30

    Сварной 460 × 8

    350 × 20

    9004

    9004 9004

    -26

    -29

    95 9046

    Сварной двутавр 380 × 6

    200 × 10

    1

    Типы конструкций

    Ассортимент

    Марка стали

    Длина, м

    Тип крепления

    Тип крепления

    Кол-во секций 948 946 946 946 Подкрепленные от плоскости нагрузки 946 946

    Дифференцированный расчет критической температуры стального элемента

    Фиксированное значение критической температуры стального элемента

    Экономия огнезащитного материала,%

    Расчетная критическая температура, ° C

    Толщина огнезащитного покрытия *, мм

    Фиксированное значение критической температуры

    Толщина огнезащитного покрытия *, мм

    Балка

    Двутавровая балка No.45 по ГОСТ 8239-89

    С245

    6

    навесной

    2

    Равномерно

    распределено

    м, q = 1,0 / м

    562

    0,75

    500

    0,96

    22

    Балка

    Сварная 9000 × 25

    С345

    12

    навесной

    6

    Равномерно

    распределено

    g = 3.32 т / м,

    q = 7,2 т / м

    622

    0,38

    500

    0,66

    42

    42

    42

    С345

    12

    навесная

    2

    равномерно 4

    9 т / м,

    q = 2,9 т / м

    611

    0,38

    500

    0,66

    42

    42

    С255

    24

    жесткий

    4

    Равномерно

    распределено равномерно56 т / м,

    q = 1,35 т / м

    507

    0,92

    500

    0,92

    0

    С345

    8

    жесткий в опоре

    без подкоса

    Ng = 126.17 т

    Nq = 206,98 т

    668

    0,24

    500

    0,6

    60

    60

    С345

    6,75

    элементы рамы

    без раскосов

    Ng = 7,48 т

    =

    .02 т

    Мг = 15,8 тм

    Мq = 32,2 тм

    677

    0,43

    500

    0,96

    9004

    Балка двутавровая сварная 426 × 8

    160 × 12

    С245

    6

    шарнирная

    не скрепленная

    000

    26 т / м,

    q = 3,6 т / м

    481

    1,16

    500

    0,92

    -26

    Сварной двутавр 1000 × 10

    380 × 25

    С345

    12

    навесной

    6

    78 т / м,

    q = 10,8 т / м

    474

    0,85

    500

    0,66

    -29

    Сварной двутавр 1090 × 12

    400 × 30

    С345

    12

    навесной

    2

    000

    41 т / м,

    q = 3,6 т / м

    602

    0,34

    500

    0,6

    43

    43

    С245

    12

    навесной

    6

    равномерно

    распределено равномерно37 т / м,

    q = 0,5 т / м

    590

    0,89

    500

    1,13

    21

    21

    21

    Сварной двутавр 500 × 16

    400 × 25

    С345

    8

    жесткий в опоре

    без подкоса

    N = 362,16 .72 тм

    619

    0,38

    500

    0,66

    42

    Колонна

    Колонна

    × 12

    С255

    6

    элементы рамы

    без раскосов

    N = 23,3 т

    M = 14,8 тм

    9504 59462
    75

    500

    0,96

    22

    Балка

    Сварная двутавровая балка 500 × 8

    360 × 20 9502 9

    шарнирная

    не скрепленная

    Равномерно

    распределенная

    г = 3 т / м,

    q = 5 т / м

    485

    485

    1

    500

    0,87

    -26

    Балка усиленная ребрами жесткости

    Сварная двутавровая балка 800 × 6

    С255

    6

    навесной

    3

    Равномерно

    распределенный

    Fg = 20 т,

    Fq = 50 т

    96

    500

    0,96

    0

    Балка

    Сварная двутавровая балка 500 × 8

    320 × 20 9502 8

    навесной

    4

    Равномерно

    распределенный

    Fg = 15 т,

    Fq = 20 т

    584

    .68

    500

    0,87

    22

    Колонна

    Сварная двутавровая балка 300 × 10

    300 × 20 9502 3

    жесткий в опоре

    без раскосов

    Ng = 5 т

    Nq = 15 т

    Мg = 3 тм

    Мq = 9 тм

    0.72

    500

    0,92

    22

    Колонна

    сварная двутавровая балка 300 × 6

    300 × 16502

    2 6

    жесткий в опоре

    без раскосов

    Ng = 50 т

    Nq = 100 т

    452

    1.51

    1.51

    -25

    *) Огнезащитный материал Ammokote MS-90 для класса огнестойкости R45.

    Следует отметить, что Украинский центр стального строительства инициировал разработку модулей расчета критических температур в программных комплексах Кристалл (SCAD Office) и СТК-САПР (Лира), которые уже имеют функции определения и визуализации критических температур металлоконструкции согласно ДСТУ-Н Б В.2.6-211: 2016 и ДСТУ-Н Б EN 1993-1-2, что в свою очередь позволяет определять несущую способность конструкции с учетом изменения свойств стали при высоких температурах.

    Использование расчетных значений критической температуры стальных элементов при проектировании противопожарной обработки позволяет значительно снизить стоимость огнезащитного материала, а значит, и затраты на работы по нанесению.

    Распылительная противопожарная защита (SFRM) — archtoolbox.com

    Техническое название распыляемой огнезащиты — распыляемый огнестойкий материал (SFRM). Он используется как часть стратегии пассивной противопожарной защиты здания. Огнезащитное покрытие, наносимое распылением, обладает тепловыми и акустическими свойствами и предотвращает образование конденсата. Однако его основное применение — изоляция стальных и металлических настилов от высоких температур во время пожара.

    Средства пассивной противопожарной защиты, такие как противопожарная защита, используются для задержки (или даже предотвращения) разрушения стальных и бетонных конструкций, которые подвергаются воздействию высоких температур во время пожара.Они делают это путем теплоизоляции элементов конструкции, чтобы поддерживать их ниже температур, вызывающих отказ.

    Состав огнезащитного состава для нанесения спрея

    SFRM состоит из цемента или гипса и часто содержит другие материалы, такие как минеральная вата, кварц, перлит или вермикулит. Гипс или цемент составляют большую часть раствора и выбираются потому, что он затвердевает по мере высыхания. Другие материалы используются для облегчения раствора или для добавления воздуха, как в изоляторе.Химические отвердители иногда используются либо для ускорения затвердевания, либо для того, чтобы сделать окончательную огнестойкость более жесткой, чем обычно.

    Применяемая противопожарная защита доступна в виде влажного или сухого распыления, а также может наноситься затиркой. Огнезащитное покрытие обычно поставляется в виде сухого порошка в мешках, который затем смешивается с водой в полевых условиях. При смешивании и нанесении требуется надлежащая защита легких и глаз.

    Современные формулы не содержат асбест и свободный кристаллический кремнезем.

    Положения и кодексы, относящиеся к SFRM

    Огнестойкость конструкций, к которым применяется SFRM, измеряется и определяется испытаниями на огнестойкость, такими как ASTM E119, Стандартные методы испытаний для огнестойких испытаний строительных конструкций и материалов .

    Характеристики SFRM определяются в соответствии с ASTM E736, Стандартный метод испытаний на когезию / адгезию напыляемых огнестойких материалов, применяемых к элементам конструкции и ASTM E605, Стандартные методы испытаний толщины и плотности нанесенного напыляемого огнестойкого материала к элементам конструкции , среди других кодов.

    Международный строительный кодекс 2018 обсуждает SFRM в разделе 704.13. Тем не менее, весь раздел 704 IBC охватывает рейтинг огнестойкости элементов конструкции, который может быть обеспечен нанесением огнезащиты распылением.

    Примечание об ограниченных и неограниченных конструкциях

    Выбор подходящей сборки SFRM часто требует понимания того, считается ли ваша конструкция ограниченной или нет. Более толстые аппликации обычно требуются в неограниченных условиях.

    Сдерживаемая конструкция — это такая конструкция, которая может противостоять значительному тепловому расширению во всем диапазоне температур, ожидаемых при пожаре. Все остальное считается безудержным. Однако это не то, что решает просто архитектор. Инженерная оценка должна быть сделана на основе стандартных методов испытаний ASTM E119 (UL 263) для огнестойких испытаний строительных конструкций и материалов ), и ваш инженер-строитель должен четко обозначить ограниченные структурные элементы на своих планах.

    Кроме того, Международный Строительный Кодекс 2018 (703.2.3) гласит:

    Сборки с номинальной огнестойкостью, испытанные в соответствии с ASTM E119 или UL 263, не должны считаться ограниченными, если зарегистрированным профессиональным проектировщиком не будет предоставлено удовлетворительное для строительного должностного лица свидетельство, показывающее, что конструкция соответствует требованиям ограниченной классификации в соответствии с ASTM E119 или UL 263. Сдержанная конструкция должна быть указана в строительной документации.

    Применение противопожарной защиты от спрея

    Противопожарная защита, наносимая распылением, в основном используется для защиты жестких элементов конструкции, включая колонны, балки, металлические настилы и некоторые стальные балки, от воздействия тепла, выделяемого во время пожара.

    Хотя SFRM не является основным назначением, он может также обеспечивать акустическую обработку и теплоизоляцию для больших площадей, где конструктивные элементы и металлический настил остаются открытыми, но обрабатываются SFRM. Это следует рассматривать как дополнительное преимущество, поскольку существуют другие материалы, специально предназначенные для обеспечения звуко- или теплоизоляции.

    Противопожарная защита, наносимая распылением, обычно , но не , подходит для поверхностей, подверженных воздействию влаги или высоких уровней влажности. Влага и влажность испортят продукты. Кроме того, влага может вызвать рост плесени из-за пористой природы SFRM. Однако некоторые производители делают продукты SFRM, способные выдерживать влажность и условия замораживания-оттаивания.

    Противопожарные свойства при нанесении распылением

    SFRM обладает тремя ключевыми характеристиками: плотность (pcf), прочность сцепления (адгезия / когезия) и толщина нанесения.

    Плотность

    Поправки к коду IBC не влияют на требования к плотности, которые остаются независимыми от прочности сцепления.

    Традиционно SFRM подразделяются на три отдельные группы продуктов по плотности:

    Продукты низкой, стандартной или промышленной плотности (15-21 фунт-фут) содержат гипс в качестве связующего. SFRM с низкой плотностью часто обеспечивают более высокий выход и более высокую степень покрытия по сравнению с продуктами средней плотности, что может снизить стоимость.Однако изделия с низкой плотностью со временем могут отслаиваться, если они подвергаются контакту с людьми, оборудованием и даже движущимся воздухом, поэтому их следует использовать только тогда, когда они накрыты или защищены.

    Противопожарные покрытия средней плотности (22-39 фунт / фут) обычно содержат вяжущее, изготовленное из цемента или смеси гипса и цемента. Это обеспечивает гораздо более стабильный продукт, который может выдерживать движение воздуха и небольшие удары и царапины. Противопожарная защита средней плотности может использоваться в открытых условиях, но не должна использоваться там, где возможен контакт людей или оборудования.

    Высокая плотность [более 39 фунтов на фут] SFRM обычно изготавливается с цементным вяжущим, которое обеспечивает наиболее твердый огнезащитный продукт. Высокая плотность обычно используется в механических помещениях и гаражах, так как она лучше выдерживает удары и царапины, чем более низкая плотность.

    Прочность связи

    Прочность сцепления огнезащитного покрытия, нанесенного распылением, была особо отмечена после нападений на Всемирный торговый центр в 2001 году. В этой трагедии противопожарная защита была сбита со стальных колонн и балок, что сделало их восприимчивыми к высоким температурам пожаров. вспыхнул.

    Кодекс IBC поддерживает исходные требования к прочности сцепления в 150 фунтов на квадратный фут для невысоких зданий высотой менее 75 футов, но добавляет два новых требования к прочности сцепления для высотных зданий с жилым этажом, расположенным более чем на 75 футов выше самого низкого уровня пожарной части. подъезд к транспортному средству.

    Высота здания SFRM Прочность сцепления
    0-75 футов (невысокое) 150 фунтов на квадратный дюйм
    75-420 футов (высотное) 430 фунтов на квадратный дюйм
    Более 420 футов (высотное здание) 1,000 фунтов на квадратный дюйм

    Минимальные требования к прочности сцепления должны применяться во всем здании, требующем применения SFMR.

    Это неправильное представление о том, что SFRM средней плотности должны быть указаны для соответствия требованиям норм высотного строительства. До недавнего времени единственным способом соответствовать новым требованиям правил было определение продукта SFRM средней плотности, поскольку на рынке не хватало продуктов с низкой плотностью, которые могли бы обеспечивать прочность сцепления, превышающую 430 фунтов на квадратный фут. Однако несколько новых продуктов с низкой плотностью теперь могут соответствовать требованиям к прочности сцепления для высотных зданий.

    Толщина

    Международные Строительные нормы и правила устанавливают рейтинги огнестойкости, необходимые для различных конструктивных элементов здания.В Справочнике по огнестойкости UL приведены рейтинги для различных сборок SFRM в их группе 700-899.

    Производители предоставляют толщину своей продукции, необходимую для соответствия различным почасовым показателям. Они основаны на типе и размере защищаемых элементов конструкции.

    Нанесение огнезащиты методом распыления

    Национальная ассоциация подрядчиков по противопожарной защите США (NFCA) NFCA100 Стандартная практика применения огнестойких материалов (SFRM), наносимых распылением (SFRM). В документе приводятся рекомендации по мокрым и сухим типам SFRM, процедурам подготовки и нанесения, вопросам безопасности и методам ремонта.

    Очень важно, чтобы вся противопожарная защита от брызг применялась в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы обеспечить надлежащие показатели огнестойкости и адгезию.

    На следующем изображении показана типичная установка противопожарной защиты, наносимая распылением на стальные колонны и балки.

    Монтаж напыляемого огнестойкого материала

    Препарат

    SFRM

    следует наносить после тщательной подготовки основания и в безопасной рабочей среде.

    Минимальная температура окружающей среды 40F (4C) требуется как минимум за 24 часа до, во время и после нанесения SFRM, если производитель не рекомендует иное.В большинстве случаев уместна естественная вентиляция со скоростью 4 воздухообмена в час или больше. Требуются выделенные источники электричества и воды, а также защита и покрытие для всех материалов, на которые не распространяется заявка.

    Подрядчик SFRM должен проверить основания перед нанесением и убедиться, что были выполнены следующие подготовительные шаги:

    • Поверхности очищены от масла, жира, рыхлой прокатной окалины и грязи.
    • Деки стальные, очищенные от прокатных масс и смазочных материалов.
    • Приспособления, необходимые для проникновения в установленную противопожарную защиту.
    • Укладка бетона на металлический настил пола должна быть завершена, чтобы избежать прогиба в будущем, который может привести к расслоению SFRM.
    • Кровля установлена ​​и герметична, пентхаусы завершены, механические узлы установлены на нижней стороне металлического настила крыши. Кровельные настилы без бетона должны быть полностью загружены, чтобы избежать прогиба после нанесения SFRM.
    • Клей или грунтовки следует наносить, если это рекомендовано производителем SFRM.

    Нанесение распылением

    SFRM обычно распыляется с помощью системы мокрого или сухого распыления в соответствии с NFCA100.

    SFRM для влажного распыления смешиваются с водой, образуя суспензию, которая проходит через шланг и диспергируется с воздухом через сопло. Эта процедура позволяет сократить время установки на 10-15% в день.

    SFRM с сухим распылением кондиционируются с помощью оборудования для нанесения, а затем пневматически проходят через шланг к форсунке, куда вводится распыленная вода.Затем распылитель направляется на основу и наносится равномерным непрерывным рисунком. Системы сухого распыления полезны, если нанесение происходит в суровых погодных условиях.

    Альтернативный метод нанесения SFRM — затирка материала на требуемых участках. Это рекомендуется делать после опрыскивания в каждой области, чтобы завершить покрытие SFRM. Метод затирки также используется для заделки поврежденных или иным образом рыхлых участков.

    Лечение

    Для отверждения могут потребоваться обогрев и вентиляция.SFRM подвержен повреждениям в период отверждения, поэтому следует принять меры по его защите. Воздуховоды, трубопроводы, оборудование, металлические стойки и подвесной материал следует размещать только после полного отверждения SFRM.

    Патч

    В местах, где SFRM был удален, он должен быть отремонтирован утвержденным производителем и лицензированным подрядчиком или подрядчиком, аккредитованным NFCA. Важно использовать тот же или совместимый материал для поддержания одобренной UL конструкции и рейтинга огнестойкости затронутого здания.

    Противопожарная защита часто устанавливается сразу после установки конструкции, но до того, как будут установлены различные системы MEP. Для установки труб и воздуховодов обычно требуются балочные зажимы, которые требуют снятия огнезащитных покрытий.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *