наш телефон:
+7 (495) 303-29-06+7 (495) 723-55-98

Необходимость огнезащиты

Поведение стальных несущих конструкций здания в условиях пожара и необходимость их огнезащиты.

 

Сталь является негорючим материалом, но, как и все материалы, используемые в строительстве, в течение длительного времени не может выдерживать воздействие высокой температуры, возникающей внутри здания при пожаре. При температуре до 250 °С прочность мягкой малоуглеродистой стали увеличивается, затем этот предел постепенно снижается, и при 400 °С сталь принимает первоначальное значение прочности.

Наступления предела огнестойкости металлических конструкций наступает в результате потери прочности или за счет потери устойчивости самих конструкций или их элементов. Тому и другому случаю соответствует определенная температура нагрева металла, называемая критической.

Критической температурой прогрева сечения конструкции или её отдельного элемента в условиях пожара называется температура, при которой наступает потеря несущей способности при нормативной нагрузке. Для приближенных расчетов металлических конструкций из стали закритическую принимается температура, равная 500°С.

Нагрев металлических конструкций в условиях пожара зависит от множества факторов, среди которых основными являются величина теплового потока (интенсивность огня) и применяемые способы теплозащиты металлоконструкций.

Зависимость предела огнестойкости статически определимых металлоконструкций без огнезащиты от приведенной толщины при условиях, вызываемых нормативной нагрузкой, выражается значениями, указанными в нижеприведенной таблице 1.

Таблица 1

Приведенная толщина металла,

мм.

Предел огнестойкости,

мин.

3

5

10

15

20

30

5

9

15

18

21

27

 

Примечание: Промежуточные значения пределов огнестойкости определяются методом линейной интерполяции.

Металлы обладают высокой теплопроводностью, поэтому их огнезащита заключается в создании на поверхности металлических элементов конструкций теплоизолирующих экранов, выдерживающих воздействие огня или высоких температур.

Наличие теплоизолирующих экранов позволяет конструкциям при пожаре замедлить прогревание металла и сохранить свои функции в течение заданного времени, т.е. до наступления критической температуры, при которой начинается потеря несущей способности.

Огнезащита стальных конструкций может выполняться следующими способами:

- обетонирование, обкладка кирпичом, оштукатуривание (конструктивный способ);

- облицовка конструкций огнезащиты плитными материалами или установка огнезащитных экранов на относе (конструктивный способ);

- нанесение непосредственно на поверхность конструкции огнезащитных покрытий (обмазка, окраска, напыление и т.д.);

- комбинированный (композиционный) способ, представляющий собой рациональное сочетание различных способов.

Без огнезащиты металлические конструкции деформируются и разрушаются под воздействием напряжений от внешних нагрузок и температуры. Огнезашита, блокируя тепловой поток к поверхности конструкции, предохраняет конструкцию от быстрого прогревания и позволяет сохранить работоспособность в течение заданного времени.

Наиболее технологичным является устройство тонкослойного покрытия с использованием вспучивающихся огнезащитных составов (красок), огнезащитные свойства которых проявляются за счет увеличения толщины слоя и изменения теплофизических характеристик при тепловом воздействии в условиях пожара.

Вспучивающиеся огнезащитные краски и покрытия - представляют собой композиционные материалы, включающие в себя полимерные вяжущие и наполнители (антипирены, газообразователи, жаростойкие вещества и стабилизаторы вспененного угольного слоя).

При вспучивании и одновременном обугливании происходит образование мелкоячеистого пористого термоизоляционного слоя, обладающего низкой теплопроводностью, в результате чего резко замедляется прогрев защищаемых элементов. Применение вспучивающихся красок позволяет повысить предел огнестойкости стальных конструкций до 45-90 минут.

Механизм работы вспучивающегося покрытия заключается в следующем. При одностороннем нагреве покрытия в его поверхностном слое формируется переменное по толщине и во времени температурное поле, а также выделяются газообразные продукты термического разложения полимерной или минеральной основы. В результате этого увеличивается пористость материала и создается эффект вспучивания - перемещения поверхности покрытия "навстречу" внешнему тепловому потоку. По мере роста температуры каркас затвердевает и фиксируется в пространстве, образуя вспученный слой.


 

 Вернуться в раздел: Статьи

 

Прочитать еще:

© 2010 ООО «ПРУФ»
UA-30187419-1
Необходимость огнезащиты металлоконструкций