Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 м

Под огнестойкостью деревянной конструкции понимается временной промежуток, по истечении которого в условиях распространения пожара она сохраняет свою целостность (несущую способность и конструктивную устойчивость).

Предел огнестойкости деревянных конструкций в среднем составляет от 30-ти до 45-ти минут, что несколько превышает те же показатели для металлических сооружений. Однако в сравнении с аналогичным параметром для железобетонных сооружений по своей защищённости они значительно уступают последним.

Основные этапы горения древесины

Горение материала древесины может быть представлено в виде двух последовательных стадий. На первом этапе происходит сгорание продуктов разложения в газообразной форме, которое сопровождается образованием яркого пламени.

  • Вторая стадия этого процесса представляет собой беспламенное догорание образовавшегося на начальном этапе угля.
  • Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 м
  • Определяющее влияние на огнестойкость деревянной конструкции (частного дома, например) оказывает первая из этих стадий, в течение которой создаются оптимальные условия для поддержания распространения горения.
  • Несмотря на ограниченность по времени этот процесс сопровождается выделением значительного количества тепла.
  • Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 мКакое-то время оба этих процесса протекают практически одновременно, после чего выделение газов прекращается, а гореть продолжает один только уголь. При этом скорость, с которой выгорает основная масса древесного материала здания, определяется следующими факторами:
  • объемный вес всей конструкции;
  • влажность исходного строительного материала;
  • температура окружающей среды;
  • соотношение свободных пространств к объёмам, занимаемым древесиной.

Более плотный по своей структуре древесный материал (дуб, например) сгорает медленнее, чем та же осина, что объясняется различием в их теплопроводности.

При воспламенении древесины с повышенным показателем влажности определённое количество тепла расходуется на испарение влаги. В результате этого на разложение материала тратится меньше тепловой энергии. Естественно, что сухая древесина с учётом всего изложенного сгорает намного быстрее.

Температура горения и способствующие факторы

Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 мТемпература, достигаемая на первой стадии самовозгорания, заметно превышает тот же показатель для беспламенного периода сгорания продуктов разложения. На начальной стадии тонкий слой угля образуется лишь на поверхности древесины, и он сначала не горит, несмотря на то, что находится в раскалённом состоянии.

Дело в том, что на этом этапе практически весь кислород расходуется на поддержание пламени и имеет ограниченный доступ к другим продуктам сгорания. Уголь начинает разлагаться только с того момента, когда полностью завершается этап пламенного горения.

Температура возгорания древесного материала, обеспечивающая поддержание устойчивого горения, для большинства сортов составляет 250-300 градусов.

Эффективному развитию горения в деревянных конструкциях способствует близкое расположение отдельных элементов, как правило, монтируемых параллельно и с небольшим зазором.

Наглядным примером такого расположения являются стропила и обрешётка кровель. Вследствие этого неизбежен их взаимный разогрев с одновременным усилением воздушной тяги в продольных направлениях.

Всё перечисленное заставляет строителей предпринимать специальные меры защиты древесных сооружений от воздействия открытых очагов огня.

Поведение конструкций во время пожара

Особенность разрушения деревянных конструкций состоит в том, что при непосредственном контакте с открытым огнём, они разрушаются (обугливаются) со средней скоростью один миллиметр в минуту.

Наименьший размер сечения, мм Скорость обугливания древесины V, мм/мин
клееной цельной
120 мм и более 0,6 0,8
Менее 120 мм 0,7 1,0

В результате этого исходное сечение изготовленных из дерева элементов уменьшается, а вместе с тем понижается их прочность. Следствием этих процессов является полное разрушение всех составляющих этих конструкций.

При рассмотрении характера поведения древесных структур необходимо учитывать конструктивные особенности используемого материала, который может быть представлен следующими разновидностями:

  • однородная древесная масса;
  • клеёные армированные балки;
  • фанерные структуры.

Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 мОднородные материалы в условиях пожара проявляют себя обычным образом, рассмотренным выше. Что касается сложных по составу конструкций (балок перекрытия, например), изготавливаемых методом склейки – на их поведение при горении значительное влияние оказывает термостойкость используемых клеевых составов.

При правильно подобранном клее скорость разрушения этих строительных элементов заметно снижается. То же самое можно сказать и о фанерных материалах, признаками термического распада которых является их постепенное расслоение.

Если не учитывать особенности нарушения клеевых связей – во всём остальном они ведут себя как обычные однородные структуры.

Класс пожарной опасности без обработки

  1. Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 мКласс пожарной опасности деревянных конструкций (без их предварительной обработки защитными составами) определяется степенью их активности при развитии пожарной ситуации.
  2. Классификация по этому признаку осуществляется на основании действующего ГОСТа 30403-96 и предполагает деление сооружений по огнестойкости (или пожарной опасности, что одно и то же) на четыре категории: К0, К1, К2, К3.
  3. Считается, что данная конструкция удовлетворяет нормативным требованиям, если фактический предел пожарной опасности соответствует или превышает (находится выше по рангу в таблице) нормируемого показателя.
  4. Характеристики каждого их этих классов для сооружений с различной допустимой уязвимостью приводятся в таблице.
Класс пожарной опасности конструкций Допускаемый размер повреждения конструкций, см Наличие
  • Допускаемые характеристики пожарной опасности
  • поврежденного материала
горючести воспламеняем ости дымообразующей способности
теплового эффекта горения
вертикальных горизонтальных
КО 0 0 н.д. н.д.
К1 до 40
>40
до 25
>25
н.д.
н.р.
н.д.
н.д.
н.р.
Г2
н.р.
В2
н.р.
Д2
К2
  1. более 40,
  2. но до 80
  3. то же
  • более 25,
  • но до 50
  • то же
н.д.
н.р.
н.д.
н.д.
н.р.
Г3
н.р.
В3
н.р.
Д2
КЗ не регламентируется

Разбитые на группы данные, помимо указанной классификации, также различаются по характерным признакам воспламеняемости и горючести.

Конструктивные меры защиты

Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 мОгнезащитные меры в отношении большинства деревянных домов и других строений обеспечиваются соответствующими конструктивными решениями, а также за счёт их обработки специальными химическими реактивами (антипиренами).

Защищённость этого вида реализуется повышением массы отдельных элементов, исключением заострённых рёбер и сильно выступающих частей («острожка граней»), использованием лишённых пустот древесных элементов.

Применяются также термоустойчивые утеплители, огнезащита поверхностей деревянных конструкций специальными обмазками. Используются защитные покрытия в виде асбестоцементных (гипсолитовых) листовых заготовок и штукатурка толщиной до 1,5 сантиметра.

Кроме того, для снижения показателя горючести при проектировании намеренно сокращается количество конструкций с параллельно расположенными древесными элементами и пустотами между ними.

Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 м Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 м

Дополнительные меры противодействия распространению пожара предполагают соблюдение норм формирования противопожарных разрывов.

К этому можно добавить разбивку строений специальными перегородками и соответствующее обустройство стенных проёмов (окон и дверей) и огнестойких кровель. Все эти меры позволяют усилить конструкцию в смысле её способности противостоять распространению пожара.

Читайте также:  Планировка участка 6 соток: как составить схему, варианты для дачного и садового ЗУ, обустройство зон, примеры и фото с жилым домом, баней и другими объектами

Защитные химические составы

Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 мЗащиту посредством химических препаратов принято различать по степени проникновения антипиренов в обрабатываемые материалы. Согласно этому признаку они делятся на трудносгораемые и трудновоспламеняемые.

  1. К первой категории принято относить элементы, пропитка которых защитными составами осуществлялась под давлением.
  2. Трудновоспламеняемые заготовки отличаются повышенным содержанием антипиренов, поверх которых дополнительно наносится слой огнезащитной краски.
  3. С основными видами антипиренов и их составом можно ознакомиться в таблице.
  4. Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 м
  5. Все известные деревянные конструкции по показателю огнестойкости существенно отличаются от других сооружений.
  6. При оценке уязвимости изготовленных на основе древесины домов или подсобных помещений важен учёт всех факторов, влияющих на защищённость каждого из составных элементов.
  7. Помимо того, не следует забывать о таком важном параметре древесных конструкций, как предельная величина их огнестойкости.

Загрузка…

Предел огнестойкости деревянного перекрытия

Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 м

Один из важных показателей безопасности конструкций – огнестойкость, то есть способность какое-то время противостоять действию огня и высокой температуры. Особенно важен этот показатель для несущих конструкций, обеспечивающих общую геометрическую устойчивость всего здания.

Плиты междуэтажных покрытий обеспечивают возможность эвакуации, поэтому к ним предъявляют требования по огнестойкости выше, чем, например, к наружным ненесущим стенам или конструкциям покрытия. Поговорим о том, как можно увеличить огнезащиту плит перекрытия.

Огнестойкость конструкции

Огнестойкость конструкций характеризует предел огнестойкости – время, в течение которого наступает один или несколько признаков предельного состояния конструкции:

  • Потеря несущей способности (R);
  • Потеря целостности (E);
  • Потеря теплоизолирующей способности (I).

Этот показатель нормирует СНиП 21-01-97* «Пожарная безопасность зданий и сооружений». Предел огнестойкости для конструкции, участвующей в обеспечении пространственной целостности здания, назначается в зависимости от степени огнестойкости здания.

Но для определения, к какой степени огнестойкости отнести здание, надо знать другие показатели – класс конструктивной пожарной опасности здания, максимально допустимую высоту и площадь пожарного отсека. При проектировании промышленных зданий учитывается также категория здания по производственному процессу.

Степень огнестойкости здания назначают в зависимости от многих факторов:

Степень огнестойкости Класс конструктивной пожарной опасности здания Максимальная допустимая высота, в м Площадь пожарного отсека, в м2
I C0 75 2500
С0 50 2500
С1 28 2200
II С0 28 1800
С0 28 1800
С1 15 1800
III С0 5 100
С1 5 800
С2 2 1200
IV Не рассматривается 5 500
V Не рассматривается 3 500
5 800

  Обязанности инструктора по вождению

  • Далее, в соответствии с классом конструктивной пожарной опасности, можно определить тип противопожарной преграды:
  • Максимальное значение предела огнестойкости для междуэтажных перекрытий, в случае, если перекрытие служит ограничителем пожарного отсека, — REI 150.
  • Это означает, что разрушение конструкции, потеря несущей способности или теплоизолирующей способности конструкции может наступить не ранее, чем через 150 минут или 2,5 часа.

Плиты перекрытий в большинстве случаев выполняются из негорючих материалов – бетона и металла. Также возможно изготовление монолитной конструкции. При действии огня влага, содержащаяся в бетоне, переходит в пар, что может вызвать хрупкое разрушение плит.

В железобетонной плите потеря целостности может наступить из-за деформации под действием нагрева несущей арматуры изделия. Предел огнестойкости плит заводского изготовления указывают в паспорте продукции.

  1. Как правило, предел огнестойкости у разных марок и составов бетона варьируется от 1 до 2 часов, но в некоторых случаях этого не достаточно для обеспечения требуемого нормами предела огнестойкости.
  2. При опирании железобетонной плиты перекрытия на металлическую балку, предел огнестойкости балки должен быть равен показателю плиты.
  3. Если предел огнестойкости плиты перекрытия меньше требуемого, выполняют огнезащитное покрытие.

Огнезащита плит перекрытия плитами из каменной ваты

Корпорация ROCKWOOL предлагает повышение предела огнестойкости железобетонных покрытий с помощью системы FT BARRIER. Подобные системы можно найти и у других производителей.

  • В этой системе плиты из каменной ваты крепят к железобетонной плите стальными анкерами, затем на плиты наносят декоративное покрытие.
  • Плиты из каменной ваты в данном случае играют роль теплоизолятора, предотвращая потерю теплоизолирующей способности всей конструкцией перекрытия, и дополнительного звукоизоляционного барьера на период эксплуатации.
  • Система FT BARRIER толщиной плиты 30 мм обеспечит для стандартной пустотной плиты марки ПБ 60-12-8 увеличение предела огнестойкости до значения REI 150, при использовании плиты FT BARRIER D (толщина 80 мм) предел огнестойкости увеличится до 240 минут.

  Утечка газа признаки

Инструменты, материалы и крепежные элементы

Для выполнения огнезащитной облицовки по системе FT BARRIER потребуются:

  • Плиты из волокон базальтовой ваты – негорючего материала минерального происхождения, безопасного и эффективного;
  • Стальные крепежные элементы – анкеры и держатели тарельчатого типа из углеродистой стали с антикоррозийным покрытием;
  • Декоративное покрытие FT DEKOR;
  • Измерительная лента или рулетка;
  • Ножовка или строительный нож;
  • Перфоратор;
  • Молоток;
  • Оборудование компании Sagola МАРКИ DEFYNIK или аналогичное для нанесения декоративного покрытия.

Порядок выполнения работ

Перед началом работ необходимо подготовить поверхность плит перекрытия – очистить от загрязнений биологического происхождения, зачистить неровности, мешающие плотному прилеганию облицовочных плит.

Также должны быть заделаны межплитные швы. Производят раскрой плит с помощью ножовки или строительного ножа. Готовится крепеж из расчета 5 шт. на 1 плиту или 8,33 шт. на 1м2 поверхности.

Количеству анкеров должно соответствовать количество прижимных шайб.

Монтаж производят два работника. Температура воздуха при нанесении декоративного покрытия должна быть выше 5°С.

Порядок монтажа:

  1. Минераловатную плиту прикладывают к плите перекрытия;
  2. Перфоратором высверливают отверстия глубиной не менее 50 мм для крепежа;
  3. В отверстие вставляют анкер с одетой шайбой;
  4. С помощью молотка вбивают анкер до плотного фиксирования шайбой плиты FT BARRIER к плите перекрытия;
  5. Перед нанесением красочного слоя FT DEKOR краску разбавляют до 6% воды, тщательно перемешивая, краску наносят краскопультом в 2 слоя, общая толщина покрытия – 2-3 мм.

Методы огнезащиты строительных конструкций

Облицовка плит перекрытий плитами из каменной ваты – не единственный способ огнезащиты. Для увеличения предела огнестойкости конструкций существует множество составов и облицовочных материалов:

  • Вспучивающиеся покрытия (например, ФЕНИКС СТВ, НЕОСПРЕЙ);
  • Огнезащитные штукатурки на основе вермикулита, керамзита;
  • Плиты из вермикулита ЭКОПЛАСТ;
  • Лакокрасочные материалы – краски, пропитки, лаки (УНИТЕРМ).
Читайте также:  Масштабы топографических планов земельных участков: назначение и особенности применения

  Какая исполнительная документация передается заказчику?

  1. Все эти способы огнезащиты могут быть применены для увеличения предела огнестойкости железобетонных плит перекрытий.
  2. Вспучивающиеся покрытия имеют толщину в несколько миллиметров, безвредны, могут наноситься в условиях действующего оборудования.
  3. Эти покрытия могут быть на водной основе или основе растворителя – сольвенита, легко ложатся по грунтовке ГФ-о21 на конструкции самых сложных форм.
  4. Источник: https://sivcomsks.com/predel-ognestoykosti-derevyannogo-perekrytiya/

Деревянные перекрытия Коттеджа. Огнестойкость 5.1 ч

Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 м

Доброго времени суток мои Читатели и Зрители! Сегодня я продолжаю тему о перекрытиях и мы рассмотрим Огнестойкость Деревянных перекрытий.

Как я уже обращал Ваше внимание, к моему сожалению, но сложившиеся условия в Нормативной базе таковы, что никому эти нормы не нужны… Есть, да и есть.

Что еще надо? Радуйтесь хотя бы тому что есть… Ни о каких существенных изменениях, дополнительных исследованиях, опытах… Речи вообще не может быть! Всё это требует финансирования.

И те кто это финансирует… в праве опубликовать, если это увеличит продажи. И в праве это НЕ публиковать, если это  уменьшит продажи. Они заплатили за это ПРАВО.

А вы? Вы сколько заплатили?

Источник: http://www.wayhome.tv/2013/08/derevyannye-perekrytiya-kottedzha-ognestojkost/

Предел огнестойкости конструкции

Пределы огнестойкости строительных конструкций имеют следующие обозначения:

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

Предел огнестойкости для заполнения проемов в противопожарных преградах наступает:

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

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

Как определяется и отчего зависит

Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 м

К числу обозначаемых таким способом технических характеристик принято относить:

  • несущую способность отдельных элементов и всего строительного объекта в целом;
  • теплоизоляционные характеристики входящих в состав конструкции материалов;
  • способность к сохранению конструктивной целостности в условиях воздействия открытого пламени.

Все перечисленные параметры строго нормируются и измеряются в удобных для хронометража технических единицах (обычно – в минутах или часах).

Степень огнестойкости строительных сооружений устанавливается на основании действующих нормативов и сводов правил.

Для производственных строений (СП 31-03-2001 года) этот показатель определяется в зависимости от присвоенной им категории по пожарной опасности (А, Б, В, Г, Д). Указанное соотношение хорошо видно из таблицы.

Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 м

Это интересно: Вредный производственный фактор

Расшифровка

По длительности противодействия разрушениям во время пожара всем известным видам сооружений и их конструктивным элементам присваиваются обозначения «R», «E» и «I», которые расшифровываются следующим образом:

  • «R» – время, по истечении которого конструкция полностью теряет свои несущие способности;
  • «E» – временной интервал, необходимый для нарушения целостности сооружения;
  • «I» – период, за который теплоизоляционные свойства строения снижаются до критически опасного значения.

Для элементов конструкций, не относящихся к разряду несущих, могут вводиться смешанные состояния (под аббревиатурой REI60 или RE30, например).

Превышение фактического показателя по одной из этих характеристик говорит о том, что исследуемая конструкция достигла предела своей огнестойкости.

Огнестойкость строительных конструкций

Здания и пожарные отсеки подразделяются по степеням огнестойкости согласно таблице.

К несущим элементам здания, как правило, относятся несущие стены и колонны, связи, диафрагмы жесткости, элементы перекрытий (балки, ригели или плиты), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре.

Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общей устойчивости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.

Классификация степеней огнестойкости зданий (таблица)

Степень огнестойкости здания Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее
Несущие элементы здания Наружные ненесущие стены Перекрытия междуэтажные(в том числе чердачные и над подвалами) Элементы бесчердачных покрытий Лестничные клетки
Настилы (в т.ч. с утеплителем) Фермы, балки, прогоны Внутренние стены Марши и площадки лестниц
I R 120 Е 30 RЕI 60 RЕ 30 R 30 RЕI 120 R 60
II R 90 Е 15 RЕI 45 RЕ 15 R 15 RЕI 90 R 60
III R 45 Е 15 RЕI 45 RЕ 15 R 15 RЕI 60 R 45
IV R 45 E 15 RЕI 15 RЕ 15 R 15 RЕI 45 R 15
V Не нормируется

Пределы огнестойкости заполнения проемов (дверей, ворот, окон и люков, а также фонарей, в том числе зенитных и других светопрозрачных участков настилов покрытий) не нормируются, за исключением специально оговоренных случаев и заполнения проемов в противопожарных преградах.

В случаях когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции указан R 15 (RE 15, REI 15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R 8. (п.5.18*).

Отметим предел огнестойкости металлических незащищенных колон, балок ферм и остеклений – 15 минут.

Расчет фактического предела огнестойкости деревянной балки

  • Расчетный позволяет оценить предел огнестойкости конструкций из древесины по критерию несущей способности (R) сечений.
  • Основные положения, необходимые для расчета пределов огнестойкости деревянных конструкций:
  • — температура начала обугливания древесины составляет 270 єС;
  • — температура достигается на поверхности древесины через 4 мин после начала стандартного теплового воздействия пожара;
  • — скорость обугливания для клееной древесины хвойных пород принимается постоянной, равной 0,7 мм/мин;
  • — за фронтом обугливания температура древесины снижается по гиперболическому закону.

Требования к балке по огнестойкости определяются расчетным методом с учетом действующей на балку нормативной нагрузки. Исходные данные для расчета представлены в таблице 3. Таблица 3. — Исходные данные для расчета деревянной балки.

Последние цифры номера зачетной книжки Расчетный пролет, L, м Размеры поперечного сечения балки, мм Полная расчетная нагрузка на балку, q, кПа Шаг балок, a, м Сорт древесины Количество сторон обогрева при пожаре Длина балки, на которой произошло обрушение связей l рс, м Номера узлов отпирания балок и крепления элементов связей Площадь 2-го пожарного отсека здания, S, м2
предпоследняя последняя высота, h ширина, b
2 5 18 1300 190 6,6 3 2 3 3 2;5 7400
Читайте также:  Бутовый ленточный фундамент: что это такое, его плюсы и минусы, этапы возведения (от расчетов до гидроизоляции)

Определяется нормативная нагрузка, , кН/м, на один погонный метр длины балки:

(5)

где — полная расчетная нагрузка на балку, кПа;

— шаг балок, м;

— усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке, принимается равным 1,2 [26];

Изгибающий момент, , кН•м, от действия нормативной распределенной нагрузки определяется по формуле:

(6)

где — длина балки, на которой произошло обрушение связей, м.

От действия поперечной силы в опорных сечениях балки возникают максимальные касательные напряжения. Определяется поперечная сила, Qn, кН, от нормативной нагрузки:

(7)

где — расчетный пролет, м.

Определяется коэффициент изменения прочности по нормальным напряжениям:

(8)

где — момент сопротивления прямоугольного поперечного сечения, м3, равен:

W=(0.19·1.32)/6=0.05;

Rfw — расчетное сопротивление, МПа, древесины изгибу при нагреве [13, табл. 4.2]. Rfw=26

Определяется критическая глубина обугливания, Zcr, мм, при достижении которой наступает предельное состояние конструкции по огнестойкости при действии нормальных напряжений (рис. 5).

Рисунок 5. ? Схема 4-стороннего обогрева деревянной балки

Число обогреваемых сторон- 4, отношение h/b=6,84 и коэффициент , По монограмме (рис. 6) определяется Zcr. Точка пересечения параметров находится на штрихпунктирной линии или ниже, значение Zcr принимается равным 25% наименьшего размера сечения балки до пожара. Zcr=47,5

Определяется время , мин, от начала воспламенения древесины до наступления предельного состояния конструкции по огнестойкости:

(9)

где — скорость обугливания древесины, 0,7 мм/мин.

Рисунок 6. — Зависимость коэффициента (цифровой индекс-число сторон обогрева) от отношения критической глубины обугливания к высоте и ширине

Фактический предел огнестойкости Пф, мин, равен:

(10)

где — время до начала обугливания, 4 мин

Производится проверка условия огнестойкости конструкции:

Пф < Птр, Птр

Птр — требуемый предел огнестойкости = 15 минут(степень огнестойкости здания IV), что соответствует противопожарным требованиям. Ниже представлены технические решения, которые могут повысить пределы огнестойкости.

Элементы из незащищенной древесины являются горючими, класс пожарной опасности принимается К3 независимо от времени воздействия огня и требуемого предела их огнестойкости.

Строительную конструкцию возможно использовать в здании III степени огнестойкости(R45),а также V степени огнестойкости, так как это позволяет найденный предел огнестойкости.

Традиционным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций является нанесение штукатурки. Слой штукатурки толщиной 2 сантиметра на деревянной колонне повышает ее предел огнестойкости до R60.

Эффективным способом огнезащиты деревянных конструкций являются разнообразные краски, вспучивающиеся и невспучивающиеся, а также пропитка антипиренами. Необходимо обращать внимание на обеспечение достаточной огнестойкости деревянных конструкций, имеющих узлы крепления, опоры, затяжки, армирование из металлических элементов.

  Предел огнестойкости деревянного перекрытия, толщина, длина и другие размеры, несущая способность, срок службы и иные характеристики, в том числе для пролетов 6 м

Основы расчета пределов огнестойкости деревянных конструкций

При пожаре несущая способность деревянных конструк­ций (ДК) снижается за счет уменьшения их размеров сече­ния в результате обугливания древесины и снижения ее прочности в необугленной части элемента. При температу­ре древесины выше 230°-280°С она полностью теряет свою прочность.

Расчет пределов огнестойкости деревянных конструкций основан на следующих допущениях: нагрев конструкций происходит по режиму «стандартного пожара», древесина после ее воспламенения обугливается с постоян­ной скоростью; температура в различных точках необуглившегося сечения элемента принимается равной 80°С; проч­ностные и упругие характеристики древесины во всех точ­ках необуглившейся части сечения принимаются одинаковы­ми.

Прочность древесины при t ≈ 80°С нормируется рас­четными сопротивлениями Rf для определения пределов огнестойкости ДК, значения которых приведены в таб.1.

Уменьшение сечения элементов в результате обугли­вания древесины приводит к увеличению напряжений σf от действия нормативных нагрузок qn .

При достижении этими напряжениями величины расчетного сопротивления Rf нас­тупает предельное состояние деревянного элемента конст­рукций в условиях пожара.

При этом сечение древесины, способное воспринимать усилия от нормативных нагрузок, называется критическим, а глубина обугливания Zcr— пре­дельной.

Таблица 1. Расчетные сопротивления Rf для определения пределов огнестойкости ДК

Напряженное состояние Условное обозна­чение Расчетное сопротивление, МПа, в зависимости от сорта древесины
Изгиб Rfw
Сжатие вдоль волокон Rfc
Растяжение вдоль волокон Rft
Скалывание вдоль волокон: Rfqs
цельной 3,0   3,0 2,7   2,7 2,7   2,7
клееной 1,2 1,1 1,1
  • Фактический предел огнестойкости деревянного эле­мента из условия его прочности равен: Пф = τ0 + τсr, (14)
  • где τ0 — время от начала воздействия на древесину тем­пературы при пожаре до ее воспламенения;
  • τсr — время от начала воспламенения древесины до наступления предельно­го состояния.
  • Для древесины с влажностью W=12% значение τ0
  • принимается равным по таблице 2.1, а значение времени τсr равно:

Таблица 2.1Значение времени до начала обугливания древесины

Способ огнезащиты Время τ0, мин
Без огнезащиты и при обработке антипиренами
Гипсокартонный лист: ГКЛ(δ=10мм), ГОСТ 6266-89 ГКЛ(δ=12,5мм), ГОСТ 6266-89
Песчано-цементная штукатурка толщиной 20-25мм по металлической сетке
Полужесткая негорючая минераловатная плита толщиной 50мм (ГОСТ 9573-89)
Асбестоцементноперлитовый плоский лист толщиной 10-12мм
Вспучивающиеся покрытия: ВПД (4 слоя), ГОСТ 25130-82 ОФП-9 (2 слоя) , ГОСТ 23790

Таблица 2.2. Скорость обугливания древесины

Наименьший размер сечения, мм     Скорость обугливания древе­сины, мм/мин
клееной цельной
120 и более   0,5   0,8  
Менее 120 0,7 1,0
  1. Таким образом, для определения Пф необходимо знать предельную глубину обугливания Zcr . Для расчета Zcr — ис­пользуется равенство, определяющее предельное состояние элемента деревянной конструкции при пожаре:
  2. σf = Rf , (16)
  3. Напряжение σf при пожаре зависит от изменения гео­метрических характеристик (A; W ; J ; i ) конструкции. Эти изменения геометрических характеристик выражаются через коэффициент η , значения которого представляют­ся в следующем виде:
  4. ηА = Аf/A ;
  5. ηW =Wf/W ;
  6. ηJ =Jf/J ;

ηi =if/i и т.д.,

где Аf ; Wf ; Jf ; if — геометрические характеристики сечения при пожаре.

Согласно ре­комендациям ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко [4] значения коэффициента η представлены в виде функции:

η=f(h/b; Zcr /h) , где b≤h и Zcr ≤ 0,25b.

Зависи­мость коэффициента η=f(h/b; Zcr /h) для геометриче­ских характеристик A , W, J при трех-и четырехсто­роннем обогреве показаны в приложениях 7 и 8. Семейст­во кривых на графиках ограничено штрихпунктирной лини­ей. Если точки пересечения параметров η ; h/b и Zcr /h находятся ниже штрихпунктирной линии значение Zcr при­нимается равным 0,25 b.

Значение Zcr в зависимости от напряженного состояния деревянных элементов при пожаре определяются следующим образом.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector