|
За предел огнестойкости строительных конструкций принимается время в часах и минутах от начала их огневого стандартного испытания до возникновения одного из предельных состояний по огнестойкости
по плотности — образованию в конструкциях сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя;
по теплоизолирующей способности — повышению температуры на необогреваемой поверхности в среднем более чем на 160°С или в любой точке этой поверхности более чем на 190°С по сравнению с температурой конструкции до испытания или более 220°С независимо от температуры конструкции до испытания;
по потере несущей способности конструкций и узлов (обрушение или прогиб) в зависимости от типа конструкции.
Признаки по плотности, указывающие на потерю конструкции способности преграждать путь огню или по
теплоизолирующей способности, которые говорят о потере способности преграждать воспламенение материалов, находящихся у необогреваемой поверхности, специального рассмотрения не требуют. Следует только отметить, что для конструкций, защищенных огнезащитными покрытиями и испытываемых на огнестойкость без нагрузок, предельным состоянием будет достижение критической температуры материала конструкции.
Для несущих конструкций: наружных стен, покрытий и перекрытий, балок, ферм, колонн и столбов при испытании на огнестойкость предельным состоянием является только потеря несущей способности конструкций и узлов.
Признак, характеризующий потерю обычных рабочих функций, т.е. потерю несущей способности конструкции и ее узлов, требует более детального рассмотрения, так как при этом важно знать состояние конструкции как во время пожара, так и после пожара. Потеря несущей способности железобетонной конструкции, как известно, в общем случае зависит от свойств бетона и арматуры и вида конструкции. Так, например, колонны, столбы, изгибаемые переармированные элементы имеют хрупкое разрушение по сжатому бетону, и поэтому за потерю несущей способности этих железобетонных элементов принимается полное разрушение конструкции в условиях пожара.
Изгибаемые, растянутые, внецентренно сжатые и вне-центренно растянутые с большим эксцентриситетом железобетонные элементы характеризуются развитием больших необратимых деформаций арматуры и бетона, в результате которых конструкция выходит из строя по деформациям еще до того, как наступит полное разрушение.
Кроме того, в уникальных и высокоответственных сооружениях и зданиях, когда требуется обеспечить надежную работу конструкции после пожара, необходимо за предел огнестойкости несущей конструкции принимать период времени, за который необратимая часть деформации или необратимое снижение прочности будут не более установленной для данной конструкции величины. В этом случае предел огнестойкости определяется наименьшим временем нагрева, при котором охлаждение конструкции вызовет остаточную деформацию или необратимое снижение прочности требуемой величины. Такой величиной может быть
необратимое снижение прочности до 10% или остаточные прогиб или деформации элемента до 20%.
На основании испытаний, произведенных в нашей стране и за рубежом, было установлено, что предел огнестойкости слоистых ограждающих конструкций по теплоизолирующей способности равен и выше суммы пределов огнестойкости отдельно взятых слоев. Увеличение числа слоев ограждающей конструкции не уменьшает ее пределов огнестойкости по теплоизолирующей способности.
Предел огнестойкости несущих конструкций уменьшается с увеличением нагрузки. Наиболее напряженное сечение конструкции, как правило, определяет величину ее предела огнестойкости. Предел огнестойкости по несущей способности конструкции тем выше, чем меньше отношение обогреваемого периметра сечения ее элементов к площади. Предел огнестойкости по несущей способности статически неопределимых конструкций больше предела огнестойкости аналогичных статически определимых конструкций за счет перераспределения усилий на менее нагруженные и прогреваемые элементы.
Пределы огнестойкости несущих конструкций могут быть определены и расчетным путем. Однако разработка метода расчета несущих железобетонных конструкций на огнестойкость может быть осуществлена только на основе результатов испытаний железобетонных элементов при нестационарном стандартном нагреве. Анализируя поведение железобетонных конструкций при кратковременном нагреве в условиях, имитирующих реальный пожар, было установлено, что их разрушение в данном случае происходит по тем же схемам, что и при статических испытаниях в условиях нормальных температур. Поэтому для расчета предельного состояния нагретой железобетонной конструкции используются те же уравнения равновесия и деформаций, из которых выводятся формулы для статического расчета [29 ]. Предельное состояние конструкции при пожаре характеризуется критическими температурами нагрева арматуры и бетона и предельными усилиями в результате снижения сопротивлений бетона и арматуры от нагрева. Время, необходимое для нагрева арматуры или бетона до критических температур, которые характеризуют наступление предела огнестойкости по несущей способности железобетонного элемента, определяется решением теплофизической задачи.
|
|
