Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкций, параметров пожарной опасности материалов. Порядок проектирования огнезащиты. Справочный материал
Настоящее пособие
разработано в качестве справочного материала к Федеральному
Закону Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ [1],
Федеральному
Закону Российской Федерации от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ [2],
СП
2.13130.2012 [3] и СП
14.13330.2011 [4].
Сведения о пособии:
1
РАЗРАБОТАНО ОАО «НИЦ «Строительство» (д.т.н., проф. А.И.Звездов),
Центральным научно-исследовательским институтом строительных
конструкций (ЦНИИСК) им. В.А.Кучеренко ОАО «НИЦ «Строительство»
(д.т.н., проф. И.И. Ведяков; д.т.н., проф. Ю.В.Кривцов; к.т.н.,
с.н.с. И.Р.Ладыгина; к.т.н., с.н.с. В.В.Пивоваров; В.В.Яшин;
П.П.Колесников), при участии Холдинга «Ассоциация КрилаК» (д.э.н.,
проф. А.К.Микеев; к.т.н., с.н.с. Е.Н.Носов; М.В.Постникова).
2
РЕКОМЕНДОВАНО К ПРИНЯТИЮ секцией «Пожарная безопасность в
строительстве» НТС ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко ОАО «НИЦ «Строительство»
от 06.06.2013 г.
3
РЕКОМЕНДОВАНО ФГБУ ВНИИПО МЧС России для применения в качестве
справочного материала в проектных, строительных организациях и
органах Государственного пожарного надзора (письмо ФГБУ ВНИИПО МЧС
России от 28.06.2013 г. N 2936-13-1-03).
В
пособии приведены нормативные требования для назначения пределов
огнестойкости строительных конструкций и параметров пожарной
опасности материалов, изложены методы определения собственных
пределов огнестойкости несущих стальных, железобетонных, деревянных
и алюминиевых конструкций с учетом применения огнезащитных
покрытий.
В
приложении представлены справочные данные по огнезащитным составам
и конструкционным материалам в объеме, достаточном для их
обоснованного выбора и проведения проектных работ.
В
случаях, когда приведенные в Пособии сведения недостаточны для
выбора соответствующих решений либо для установления
соответствующих показателей огнестойкости строительных конструкций
с применением средств огнезащиты, за консультациями следует
обращаться в ОАО «НИЦ «Строительство»: НЭБ ПБС ЦНИИСК
им.В.А.Кучеренко (тел. 8(499) 170-73-91; e-mail:
[email protected]).
I Требования нормативных документов
Нормативные требования
пожарной безопасности зданий, сооружений, строительных конструкций,
инженерного оборудования и строительных материалов приведены в
Федеральном
законе от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о
требованиях пожарной безопасности» в редакции Федерального
закона от 10 июля 2012 г. N 117-ФЗ [1].
Пределы огнестойкости
строительных конструкций приведены в табл.1 и должны
соответствовать принятой степени огнестойкости зданий, сооружений,
строений и пожарных отсеков [1].
Таблица 1
Степень огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков | Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее | ||||||
Несущие элементы здания (стены, колонны и др.) | Наружные ненесущие стены | Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами) | Элементы
бесчердачных покрытий | Лестничные клетки | |||
Настилы (в том
числе с утеплителем) | Фермы, балки, прогоны | Внутренние стены | Марши и площадки лестниц | ||||
I | R 120 | Е 30 | REI 60 | RE 30 | R 30 | REI 120 | R 60 |
II | R 90 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 90 | R 60 |
III | R 45 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 60 | R 45 |
IV | R 15 | ||||||
Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкций, параметров пожарной опасности материалов. Порядок проектирования огнезащиты. Справочный материал
Настоящее пособие
разработано в качестве справочного материала к Федеральному
Закону Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ [1],
Федеральному
Закону Российской Федерации от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ [2],
СП
2.13130.2012 [3] и СП
14.13330.2011 [4].
Сведения о пособии:
1
РАЗРАБОТАНО ОАО «НИЦ «Строительство» (д.т.н., проф. А.И.Звездов),
Центральным научно-исследовательским институтом строительных
конструкций (ЦНИИСК) им. В.А.Кучеренко ОАО «НИЦ «Строительство»
(д.т.н., проф. И.И. Ведяков; д.т.н., проф. Ю.В.Кривцов; к.т.н.,
с.н.с. И.Р.Ладыгина; к.т.н., с.н.с. В.В.Пивоваров; В.В.Яшин;
П.П.Колесников), при участии Холдинга «Ассоциация КрилаК» (д.э.н.,
проф. А.К.Микеев; к.т.н., с.н.с. Е.Н.Носов; М.В.Постникова).
2
РЕКОМЕНДОВАНО К ПРИНЯТИЮ секцией «Пожарная безопасность в
строительстве» НТС ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко ОАО «НИЦ «Строительство»
от 06.06.2013 г.
3
РЕКОМЕНДОВАНО ФГБУ ВНИИПО МЧС России для применения в качестве
справочного материала в проектных, строительных организациях и
органах Государственного пожарного надзора (письмо ФГБУ ВНИИПО МЧС
России от 28.06.2013 г. N 2936-13-1-03).
В
пособии приведены нормативные требования для назначения пределов
огнестойкости строительных конструкций и параметров пожарной
опасности материалов, изложены методы определения собственных
пределов огнестойкости несущих стальных, железобетонных, деревянных
и алюминиевых конструкций с учетом применения огнезащитных
покрытий.
В приложении представлены справочные данные по огнезащитным составам и конструкционным материалам в объеме, достаточном для их обоснованного выбора и проведения проектных работ.
В случаях, когда приведенные в Пособии сведения недостаточны для выбора соответствующих решений либо для установления соответствующих показателей огнестойкости строительных конструкций с применением средств огнезащиты, за консультациями следует обращаться в ОАО «НИЦ «Строительство»: НЭБ ПБС ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (тел. 8(499) 170-73-91; e-mail: [email protected]).
I Требования нормативных документов
Нормативные требования
пожарной безопасности зданий, сооружений, строительных конструкций,
инженерного оборудования и строительных материалов приведены в
Федеральном
законе от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о
требованиях пожарной безопасности» в редакции Федерального
закона от 10 июля 2012 г. N 117-ФЗ [1].
Пределы огнестойкости строительных конструкций приведены в табл.1 и должны соответствовать принятой степени огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков [1].
Таблица 1
Степень огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков | Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее | ||||||
Несущие элементы здания (стены, колонны и др.) | Наружные ненесущие стены | Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами) | Элементы
бесчердачных покрытий | Лестничные клетки | |||
Настилы (в том
числе с утеплителем) | Фермы, балки, прогоны | Внутренние стены | Марши и площадки лестниц | ||||
I | R 120 | Е 30 | REI 60 | RE 30 | R 30 | REI 120 | R 60 |
II | R 90 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 90 | R 60 |
III | R 45 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 60 | R 45 |
IV | R 15 | ||||||
Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкций, параметров пожарной опасности материалов. Порядок проектирования огнезащиты. Справочный материал
Настоящее пособие
разработано в качестве справочного материала к Федеральному
Закону Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ [1],
Федеральному
Закону Российской Федерации от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ [2],
СП
2.13130.2012 [3] и СП
14.13330.2011 [4].
Сведения о пособии:
1
РАЗРАБОТАНО ОАО «НИЦ «Строительство» (д.т.н., проф. А.И.Звездов),
Центральным научно-исследовательским институтом строительных
конструкций (ЦНИИСК) им. В.А.Кучеренко ОАО «НИЦ «Строительство»
(д.т.н., проф. И.И. Ведяков; д.т.н., проф. Ю.В.Кривцов; к.т.н.,
с.н.с. И.Р.Ладыгина; к.т.н., с.н.с. В.В.Пивоваров; В.В.Яшин;
П.П.Колесников), при участии Холдинга «Ассоциация КрилаК» (д.э.н.,
проф. А.К.Микеев; к.т.н., с.н.с. Е.Н.Носов; М.В.Постникова).
2
РЕКОМЕНДОВАНО К ПРИНЯТИЮ секцией «Пожарная безопасность в
строительстве» НТС ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко ОАО «НИЦ «Строительство»
от 06.06.2013 г.
3
РЕКОМЕНДОВАНО ФГБУ ВНИИПО МЧС России для применения в качестве
справочного материала в проектных, строительных организациях и
органах Государственного пожарного надзора (письмо ФГБУ ВНИИПО МЧС
России от 28.06.2013 г. N 2936-13-1-03).
В
пособии приведены нормативные требования для назначения пределов
огнестойкости строительных конструкций и параметров пожарной
опасности материалов, изложены методы определения собственных
пределов огнестойкости несущих стальных, железобетонных, деревянных
и алюминиевых конструкций с учетом применения огнезащитных
покрытий.
В
приложении представлены справочные данные по огнезащитным составам
и конструкционным материалам в объеме, достаточном для их
обоснованного выбора и проведения проектных работ.
В
случаях, когда приведенные в Пособии сведения недостаточны для
выбора соответствующих решений либо для установления
соответствующих показателей огнестойкости строительных конструкций
с применением средств огнезащиты, за консультациями следует
обращаться в ОАО «НИЦ «Строительство»: НЭБ ПБС ЦНИИСК
им.В.А.Кучеренко (тел. 8(499) 170-73-91; e-mail:
[email protected]).
I Требования нормативных документов
Нормативные требования
пожарной безопасности зданий, сооружений, строительных конструкций,
инженерного оборудования и строительных материалов приведены в
Федеральном
законе от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о
требованиях пожарной безопасности» в редакции Федерального
закона от 10 июля 2012 г. N 117-ФЗ [1].
Пределы огнестойкости
строительных конструкций приведены в табл.1 и должны
соответствовать принятой степени огнестойкости зданий, сооружений,
строений и пожарных отсеков [1].
Таблица 1
Степень огнестойкости зданий, сооружений, строений и пожарных отсеков | Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее | ||||||
Несущие элементы здания (стены, колонны и др.) | Наружные ненесущие стены | Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами) | Элементы
бесчердачных покрытий | Лестничные клетки | |||
Настилы (в том
числе с утеплителем) | Фермы, балки, прогоны | Внутренние стены | Марши и площадки лестниц | ||||
I | R 120 | Е 30 | REI 60 | RE 30 | R 30 | REI 120 | R 60 |
II | R 90 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 90 | R 60 |
III | R 45 | Е 15 | REI 45 | RE 15 | R 15 | REI 60 | R 45 |
IV | R 15 | ||||||
Огнестойкость — SteelConstruction.info
Типичное здание содержит ряд компонентов и материалов, разработанных и разработанных, чтобы позволить проектировщикам выполнять свои юридические обязательства, изложенные в Строительных правилах, и создавать безопасную и здоровую среду. Те компоненты, которые выполняют функцию обеспечения соответствия здания требованиям по безопасности жизни и защите имущества от пожара, должны иметь сопоставимый стандарт производительности и соответствовать своему назначению. Чтобы продемонстрировать это, необходимо, чтобы эти материалы и компоненты прошли серьезное испытание, и это испытание установит общий ориентир.Для этого были разработаны и систематизированы стандартные огневые испытания, соответствующие этим критериям. В Великобритании требования стандарта BS 476 Part 20 [1] к стандартному испытанию на огнестойкость материалов, которые обычно подвергаются воздействию пожаров в зданиях, иногда называемых целлюлозными пожарами. Существует эквивалент Международной организации по стандартизации ISO 834 [2] , а также европейский стандарт BS EN 1363-1 [3] .
Когда утверждается, что, например, полностью загруженная, огнестойкая, горячекатаная балка имеет огнестойкость в течение 60 минут, это имеет особое значение.Это не означает, что в случае пожара в здании оно рухнет через 60 минут. Вместо этого это означает, что противопожарная балка, если она установлена в напольной печи, загружена на максимальную мощность и подвергается как повышению температуры с течением времени, так и критериям отказа, изложенным в соответствующем стандарте, прослужит не менее 60 минут. Ненесущая, огнестойкая дверь, испытанная в стенной печи и подвергшаяся такому же температурно-временному воздействию и просуществовавшая в течение 60 минут, также будет иметь такое же требование.
Стандартное соотношение времени и температуры испытания на огнестойкость
[вверху] Стандартное испытание на огнестойкость
Взаимосвязь времени и температуры в стандартном испытании на огнестойкость признана во всем мире и остается неизменной независимо от используемого стандарта испытаний. Это определяется как:
T = 345 * Лог (8 * t + 1) + 20
Где:
T — температура в градусах Цельсия (° C) в момент времени (t), измеряемая в минутах.
Однако печи, которые номинально очень похожи, могут давать очень разные результаты при испытании. Есть ряд причин для этого. Во-первых, можно использовать разные механизмы управления. Печи, в которых температура измеряется, например, термопарой с маленькими шариками, очень быстро реагируют на изменения, особенно на ранних стадиях испытания, и потребуют лишь небольшого увеличения количества топлива на единицу изменения температуры. Другая крайность — печь, в которой термопара выполнена в виде пластины.Это представляет большую площадь для печи, которая реагирует намного медленнее, чем меньший шарик. Следовательно, чтобы заставить пластинчатую термопару срабатывать быстро, требуется ввод в печь значительно большего количества энергии, чем требуется, когда она управляется термопарой с шариком. Поэтому испытания в печах, контролируемых большими и тяжелыми термопарами, будут намного более жесткими, чем испытания, контролируемые более мелкими и более чувствительными шариковыми термопарами, хотя оба номинально следуют одинаковому соотношению времени и температуры.
Вторая причина, по которой похожие тесты дают очень разные результаты, — это используемое топливо. Обычно это газ или нефть. Газовые печи обычно создают чистую среду, в которой основным механизмом передачи тепла является излучение от стен к испытуемому образцу. Печи, работающие на жидком топливе, могут создавать среду, полную раскаленных частиц углерода, которые излучаются на образец при более высоких температурах, чем стены. Следовательно, печь, работающая на жидком топливе, будет иметь тенденцию быть более жесткой, чем ее эквивалент, работающий на газе.
В конце 1990-х Техническому комитету 127 CEN (Пожарная безопасность в зданиях) была поставлена задача разработать механизм управления для печей, который можно было бы включить в стандарт испытаний на огнестойкость, использование которого обеспечило бы соответствие всех испытательных печей в Европейском Союзе были равной степени тяжести. Разработанным решением TC 127 была пластинчатая термопара, и теперь это указано в BS EN 1363-1 [3] . Это привело к увеличению жесткости испытаний на огнестойкость в большинстве стран Европы, и в настоящее время есть некоторые сомнения относительно того, сможет ли он достичь того, что требуется.
Подробная информация о требованиях к огневым испытаниям, методам испытаний, процессу сертификации и расширенному применению результатов доступна на веб-сайте Ассоциации специалистов по противопожарной защите (ASFP).
[наверх] Успешные и неудачные огневые испытания
В отчетах об испытаниях на огнестойкость обычно приводятся результаты, выраженные в единицах времени до отказа по одному или нескольким из трех критериев для рассматриваемого продукта / элемента. Критерии эффективности:
- Несущая способность, т.е.е. способность выдерживать приложенную нагрузку и противостоять разрушению
- Целостность, то есть способность противостоять прохождению пламени / горячих газов. Нарушение целостности определяется испытанием на воспламенение с использованием ватного диска или проникновением щупа в отверстия, или наличием продолжительного пламени через отверстие.
- Изоляция, то есть способность ограничивать повышение температуры на неэкспонированной поверхности. Нарушение изоляции происходит, когда среднее повышение температуры на неэкспонированной поверхности превышает 140 ° C выше начальной средней температуры и ни в какой точке не допускается повышение температуры более чем на 180 ° C выше начальной средней температуры.
Некоторые элементы здания требуют соблюдения всех трех критериев, другие — двух, а некоторые — только одного. Примером элементов, которые обычно требуются для удовлетворения только одного из критериев эффективности, являются структурные колонны. Они необходимы только для демонстрации того, что они могут выдерживать нагрузку без разрушения во время испытания на огнестойкость (несущая способность). В этом случае разрушение конструкции при испытании на огнестойкость определяется по превышению определенных уровней и скоростей вертикального сжатия.Предельное отклонение (C) для элементов, нагруженных изгибом, определено в BS EN 1363-1 [3] как:
C = h / 100 мм
И предельная скорость отклонения (dC / dt) как:
dC / dt = 3h / 1000 мм / мин
где h — начальная высота испытуемого образца в мм.
Примером элемента, который должен соответствовать всем трем критериям эффективности, является несущий пол между двумя противопожарными отсеками. Такие полы должны демонстрировать, что они будут выдерживать нагрузку без разрушения во время испытания на огнестойкость (несущая способность).Они также должны продемонстрировать, что они не будут трескаться и пропускать дым и горячие газы из отсека, затронутого пожаром (целостность). И они должны продемонстрировать, что температура на незатронутой стороне должна оставаться в установленных пределах (изоляция). В некоторых случаях (в частности, в случае настила из композитных стальных конструкций) именно изоляция, а не конструктивные критерии определяют толщину компонента.
Разрушение конструкции плиты перекрытия или балки при испытании на огнестойкость определяется с точки зрения превышения определенных предельных уровней и скоростей прогиба.Предельное отклонение (D) для элемента, нагруженного изгибом, определено в BS EN 1363-1 [3] как:
D = L² / 400d мм
И предельная скорость отклонения (dD / dt) как:
dD / dt = L² / 9000d мм / мин
где:
L — длина испытуемого образца в мм. d определяется как — расстояние от крайнего волокна в зоне холодного расчетного сжатия до крайнего волокна в зоне холодного расчетного растяжения структурного сечения, в мм .Считается, что неспособность выдержать нагрузку произошла, когда оба этих критерия были превышены.
- Огнестойкость
Горизонтальная печь, обычно для испытания плит перекрытия, балок и т. Д.
(Изображение любезно предоставлено Exova Warringtonfire)Вертикальная печь, обычно для проверки дверей, стеновых конструкций и т. Д.
(Изображение любезно предоставлено Exova Warringtonfire)
[наверх] Другие стандартные испытания на огнестойкость
Кривые других огнестойких испытаний
Кривые испытаний на огнестойкость, например, описанные в BS 476 Часть 20 [1] , подходят для испытания материалов или систем, которые будут использоваться при типичных пожарах в зданиях (часто называемых целлюлозными пожарами).Однако некоторые пожары возникают в ситуациях, когда такое соотношение времени и температуры может быть неприемлемым. В этом случае для испытания требуется различное время-температурное воздействие, которое демонстрирует соответствие назначению. Например, пожары на углеводородном топливе характеризуются очень быстрым повышением температуры. Отсюда следует, что огнестойкие материалы или системы, которые должны противостоять этому типу пожара, должны быть испытаны в зависимости от температуры и времени, при которой очень быстро достигаются очень высокие температуры.Это кривая углеводородов, детали которой содержатся в соответствующем стандарте [4] . Туннельные пожары также очень серьезны и могут содержать значительное количество углеводородного материала. Дополнительная сложность с туннелями заключается в том, что окружающая среда фактически находится внутри трубы, и тепло не имеет места, куда оно может уйти. Это приводит к сильному повышению температуры и давления. Всестороннее тестирование привело к разработке серии широко используемых тестовых кривых. См. Внешние ссылки
Испытания на медленное горение огнем [5] требуются для материалов, которые вступают в реакцию под действием огня.
Кривые внешнего горения [4] используются при испытании материалов, которые подвергаются воздействию огня через фасад. Они отражают тот факт, что пожары в отсеках не будут такими серьезными в точке, где они выходят во внешнюю атмосферу, как внутри.
[вверх] Ограничения стандартного испытания на огнестойкость
Стандартное испытание на огнестойкость по сравнению с соотношением время-температура при реальном пожаре (только иллюстрация)
Концепция стандартных испытаний на огнестойкость использовалась для определения огнестойкости более 100 лет.За это время он оказался очень ценным и продолжает служить основой для испытаний и оценки подавляющего большинства огнестойких материалов и систем, используемых в зданиях. Однако он не идеален и имеет ряд недостатков.
Наиболее очевидным из них является характер зависимости температуры от времени в стандартном испытании на огнестойкость, которая мало связана с тем, что происходит при большинстве реальных пожаров. Видно (справа), что температура в обычном огне быстро растет, а затем увеличивается до бесконечности.На практике этого почти наверняка никогда не произойдет. В реальном пожаре, когда горючий материал (пожарная нагрузка) израсходован, огонь затухает и / или перемещается.
Серьезность пожара в отсеке также зависит как от пожарной нагрузки, так и от вентиляции, ни один из которых не учитывается в стандартном испытании на огнестойкость. Настоящие пожары управляются либо нагрузкой, либо вентиляцией. Возгорание в отсеке с низкой пожарной нагрузкой вряд ли вызовет угрозу целостности конструкции. Точно так же, если пожар происходит в отсеке с высокой пожарной нагрузкой, но очень низким уровнем вентиляции, это также вряд ли создаст угрозу конструкции; Однако оба этих сценария могут представлять угрозу для жизни.
Вентиляция влияет на явление, заключающееся в том, что пожары в реальных отсеках здания обычно не возникают во всех местах с максимальной силой одновременно. Вместо этого огонь будет гореть наиболее сильно там, где баланс пожарной нагрузки и вентиляции позволяет ему делать это с оптимальной эффективностью, а затем он будет двигаться дальше. Это означает, что при многих пожарах вполне вероятно, что ограниченные участки здания будут подвергаться полной силе огня в любое время, а затем только в течение ограниченного периода. В многоэтажном здании с горизонтальными (напольными) отсеками пожар, скорее всего, переместится из точки возникновения в точку оптимальной вентиляции (вероятно, возле окон), а когда топливо будет израсходовано в этих местах, он исчезнет. переместитесь в те участки отсека, где меньше вентиляции.Это означает, что, когда пожар поглотит отсек в течение определенного периода, вполне вероятно, что никакая часть конструкции отсека не будет подвергаться максимальной силе пожара за все это время. Недавние исследования показывают, что передвижные пожары, как правило, будут менее серьезными, чем пожары, которые, как предполагается, охватят весь отсек, но что в некоторых случаях может быть возможным неравномерный нагрев пола отсека, чтобы вызвать отказ механизма в конструкции, чего могло бы не произойти, если бы применялись однородные температуры [6] .
Исключения из этого правила могут иметь место в зданиях с большими открытыми отсеками с хорошей вентиляцией и высокой пожарной нагрузкой, например, в одноэтажном здании, используемом для хранения, где пожар может охватить все отсеки с одинаковой силой.
Облицовка стен при реальных пожарах также оказывает значительное влияние на степень тяжести пожара, и это также не принимается во внимание при стандартном огневом испытании. Тяжелые стены с высокой плотностью, вероятно, будут поглощать больше энергии, чем эквиваленты с низкой плотностью, и это снизит серьезность пожара.
Но самая большая разница между стандартным испытанием на огнестойкость и реальным возгоранием может заключаться во влиянии непрерывности. Стандартные огнестойкие испытания в Великобритании обычно проводятся на отдельных элементах конструкции с простой опорой. Реальные здания состоят из сборок связанных компонентов, и в частности, современные композитные стальные конструкции перекрытий являются непрерывными. Крупномасштабные пожарные испытания в Кардингтоне и расследование, проведенное Институтом стальных конструкций в связи с возгоранием здания с композитной стальной конструкцией, на этапе 8 Бродгейт в Лондоне в 1990 году (см. SCI P113), показали, что огнестойкость, присущая этой общей системе каркасов намного больше, чем показано с помощью стандартных испытаний на огнестойкость.В частности, в крупномасштабных испытаниях на огнестойкость в Кардингтоне было показано, что незащищенные балки, которые выйдут из строя менее чем за 20 минут при стандартном испытании на огнестойкость, могут выдержать серьезные природные пожары и обеспечить огнестойкость более одного часа. Это открытие лежит в основе современной пожарной инженерии.
Последствия пожара на 8-м участке Бродгейта в Лондоне. Здание было защищено лишь частично и, по результатам испытаний отдельных элементов, должно было обрушиться.Однако он этого не сделал и продемонстрировал значительную надежность. Показанные здесь повреждения были отремонтированы, а структура восстановлена.
Типичная сцена пожарных испытаний Кардингтона, которая продемонстрировала внутреннюю прочность конструкции композитного стального настила.
[вверх] Естественные огнестойкие испытания
Полное описание глобальной программы пожарных испытаний автостоянки [7]
За последние три десятилетия было проведено большое количество естественных огневых испытаний (т.е. Испытания с использованием огнестойкости из материала, который обычно можно найти в здании), проводились по всему миру, подавляющее большинство из которых проводилось на зданиях со стальным каркасом.
Некоторые из первых крупномасштабных естественных испытаний проводились на открытых автостоянках и показали, что пожары в этих зданиях не распространялись от машины к машине, создавая уровни тепла и излучения, которые могли бы угрожать конструкции. Именно в результате этих испытаний в Великобритании было введено требование структурной огнестойкости в течение 15 минут для открытых парковок с боковыми стенками.Детали испытания на огнестойкость были сопоставлены и опубликованы Европейской конвенцией по строительным металлоконструкциям [7] .
В Великобритании в период с начала 1980-х до начала 2000-х годов был проведен ряд испытаний на естественное возгорание. К ним относятся:
- Крупномасштабные огневые испытания Cardington, которые проводились на 8-этажной раме из композитной стали.
- Крупномасштабное испытание на узле неглубокого пола, которое также включало тестирование индикаторов.
- Серия испытаний на огнестойкость больших отсеков, проведенных в период с 1983 по 1986 год для исследования поведения конструкционной стали при естественных пожарах.
- Серия испытаний на огнестойкость, проведенных совместно со Строительным научно-исследовательским учреждением для исследования естественных пожаров в крупномасштабных отсеках.
- Испытание на естественное возгорание 1986 г. на нагруженной стальной раме в сборе.
Полную информацию обо всех этих испытаниях, включая полные описания и все данные, можно загрузить из статьи о стали в данных о пожаре.
[вверх] Список литературы
- ↑ 1.0 1.1 BS 476-20: 1987, Огнестойкие испытания строительных материалов и конструкций.Метод определения огнестойкости элементов конструкции (общие принципы). BSI
- ↑ ISO 834-1: 1999, Испытания на огнестойкость. Элементы строительных конструкций. Общие требования. Международная организация по стандартизации
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 BS EN 1363-1: 2020, Испытания на огнестойкость. Общие требования. BSI
- ↑ 4,0 4,1 BS EN 1991-1-2: 2002, Еврокод 1. Воздействие на конструкции.Общие действия. Воздействие на конструкции, подвергшиеся возгоранию. BSI
- ↑ ПД 7974-1: 2019, Применение принципов пожарной безопасности при проектировании зданий. Возникновение и развитие пожара в зоне происхождения (Подсистема 1). BSI
- ↑ Путеводитель. Дж. Стерн-Готфрид, Дж. Рейн, Дж. Л. Тореро. Управление пожарными рисками, ноябрь 2009 г., стр. 12-16.
- ↑ 7.0 7.1 Технический комитет ECCS 3 — Пожарная безопасность стальных конструкций: Пожарная безопасность на открытых автостоянках.№ 75. 1993. Европейская конвенция по металлоконструкциям.
[наверх] Дополнительная литература
- Руководство по усовершенствованному проектированию пожарной безопасности конструкций. Институт инженеров-строителей, 2007.
- Передвижные пожары для проектирования конструкций. Стерн-Готфрид, Дж. Университет Эдинбурга, август 2011 г.
[вверху] Ресурсы
[вверху] См. Также
[вверх] Внешние ссылки
ISO — ISO 834-10: 2014 — Испытания на огнестойкость — Элементы конструкции здания — Часть 10: Особые требования для определения вклада применяемых огнезащитных материалов в конструкционные стальные элементы
ISO 834-10: 2014 определяет метод испытаний систем противопожарной защиты, применяемых к конструкционным стальным элементам, используемым в зданиях в качестве балок, колонн или элементов растяжения.Он предназначен для использования вместе с протоколом оценки, описанным в ISO 834‑11. Он применяется к стальным профилям (включая полые профили) и учитывает только секции без отверстий в стенке. Результаты анализа I или H сечений напрямую применимы к углам, каналам и тройникам для одного и того же коэффициента сечения, независимо от того, используются ли они в качестве отдельных элементов, например распорка или часть сборной конструкционной системы, такой как стальная ферменная конструкция. ISO 834-10: 2014 не распространяется на сплошные стержни, стержни или полые профили, заполненные бетоном.
ISO 834-10: 2014 описывает процедуры испытаний на огнестойкость, которые определяют испытания, которые должны быть выполнены для определения способности системы противопожарной защиты оставаться достаточно согласованной и в рабочем состоянии для четко определенного диапазона деформаций, печи и стали. температуры, так что эффективность системы противопожарной защиты существенно не снижается, а также для предоставления данных о тепловых характеристиках системы противопожарной защиты при воздействии стандартной кривой температура / время, указанной в ISO 834‑1.
В особых случаях, когда это указано в Национальных строительных нормах, может быть требование подвергать материалы реактивной противопожарной защиты кривой тления. Тест и требования к его использованию описаны в ISO 834-10: 2014 (Приложение G).
ISO 834-10: 2014 применим как к пассивным, так и к реактивным системам противопожарной защиты, как определено в терминах и определениях, которые устанавливаются или применяются таким образом, что они остаются на месте в течение предполагаемой продолжительности воздействия огня.
Методология испытаний на огнестойкость предусматривает сбор и представление данных, которые затем используются в качестве прямого ввода в ISO 834-11 для определения пределов непосредственного применения к стальным профилям различных форм, размеров и периодов огнестойкости.
Что такое огнестойкость бетона? Механизм и факторы
Огнестойкость бетона — это способность бетона противостоять огню или обеспечивать защиту от огня. Это включает в себя способность бетонного структурного элемента продолжать выполнять определенную структурную функцию или ограничивать огонь, или и то, и другое.
Продолжительность времени, в течение которого элемент, такой как балка, колонна, стена, пол или крыша, может выдержать огонь, который определен в ASTM E 119, называется огнестойкостью .
Огнестойкость определяется как физическими, так и тепловыми свойствами структурного элемента. Факторы, определяющие характеристики конструкции, включают уровень напряжений в бетоне и стали, бетонное покрытие, склонность заполнителя и свободной влаги вызывать растрескивание, а также условия бокового ограничения.
Однако параметры, которые контролируют тепловые характеристики, включают тип заполнителя, свободную влагу в бетоне (как абсорбируемую, так и капиллярную) и объем бетона на квадратный метр открытой площади.
Механизм огнестойкости бетона
Свойства огнестойкости бетона легко понять. Компоненты бетона, такие как цемент и заполнители, химически инертны и, следовательно, в основном негорючие, а бетон обладает низкой скоростью теплопередачи.
Именно эта низкая скорость теплопроводности (теплопередачи) позволяет бетону действовать как эффективный противопожарный щит не только между соседними помещениями, но и защищать себя от повреждений от огня. Таким образом, определенные бетонные конструктивные элементы, такие как стены в доме, действуют как противопожарный щит, защищая соседние комнаты от огня и поддерживая их структурную целостность, несмотря на воздействие сильной жары.
Рис.1: Механизм огнестойкости бетонаКак Воздействие огня на бетонные конструкции?
При высоких температурах, наблюдаемых при пожарах, гидратированный цемент в бетоне постепенно дегидратируется, превращаясь обратно в воду (фактически пар) и цемент.Это приводит к снижению прочности и модуля упругости (жесткости) бетона.
При некоторых пожарах происходит растрескивание бетона — фрагменты бетона отрываются от остального бетона, иногда с большой силой. Большинство требований к рейтингу огнестойкости продиктованы строительными нормами и правилами, в зависимости от типа здания и его занятости.
Класс огнестойкости указан в часах. Например, требуемые рейтинги огнестойкости для колонн в высотных больницах гораздо более строгие, чем для одноэтажных зданий, используемых для хранения негорючих продуктов или материалов.
В высотной больнице для колонн может потребоваться четырехчасовая оценка, тогда как в одноэтажных зданиях наружным стенам может потребоваться только одночасовая оценка.
Рис.2: Воздействие огня на бетонную конструкциюФакторы, влияющие на огнестойкость бетона
1. Агрегатный тип
Заполнитель, используемый в бетоне, можно разделить на три класса, а именно: карбонатные, кремнистые и легкие. Известняк, доломит и известняковая порода называются карбонатными агрегатами, потому что они состоят из карбоната кальция или магния или их комбинации.Во время воздействия огня эти агрегаты прокаливаются — углекислый газ удаляется, а оксид кальция (или магния) остается.
Поскольку для кальцинирования требуется тепло, реакция поглощает часть тепла огня. Реакция начинается на поверхности, подверженной воздействию огня, и медленно продвигается к противоположной стороне. В результате карбонатные агрегаты ведут себя несколько лучше, чем другие агрегаты нормальной массы при пожаре.
Рис.3: Заполнитель известнякаКремнистый заполнитель включает материалы, состоящие из кремнезема, включая гранит и песчаник.Легкие заполнители обычно производятся путем нагревания сланца, сланца или глины. Бетон, содержащий легкие заполнители и карбонатные заполнители, сохраняет большую часть своей прочности на сжатие примерно до 650 ° C.
Легкий бетон обладает изоляционными свойствами и медленнее передает тепло, чем бетон с нормальной массой той же толщины, и поэтому обычно обеспечивает повышенную огнестойкость.
Рис.4: Гранитный заполнитель Рис.5: Легкий заполнитель2.Содержание влаги
Влажность содержание оказывает комплексное влияние на поведение бетона при пожаре. Бетон, который не допускается высыхание, может раскол, особенно если бетон сильно непроницаемый, такой как бетон, сделанный из микрокремнезема или латекса, или если он имеет чрезвычайно низкое водоцементное соотношение.
3. Плотность
В целом, бетон с меньшей удельной массой (плотностью) лучше ведет себя в огне; высохший легкий бетон лучше противостоит возгоранию, чем бетон нормального веса.
4. Проницаемость
Бетоны, более проницаемые, обычно работают удовлетворительно, особенно если они частично сухие.
5. Толщина
Чем толще или массивнее бетон, тем лучше его поведение при воздействии огня.
Читайте также: Факторы, влияющие на характеристики бетона во время пожара
Что означает рейтинг огнестойкости?
Как определено в Международном строительном кодексе (IBC-2000) издания 2000 года, «рейтинг огнестойкости» означает «период времени, в течение которого здание или его компонент сохраняет способность сдерживать огонь или продолжает выполнять заданную конструктивную функцию или оба, как определено испытаниями, предписанными в Разделе 703 «Для стен, полов, крыш, колонн и балок, упомянутые испытания являются стандартными испытаниями на огнестойкость, ASTM E119,« Испытания на огнестойкость строительных строительных материалов ».Этот стандарт требует, чтобы испытуемый образец имел по крайней мере определенный размер, если только фактический размер не меньше указанного минимума.
Как достигается класс пожарной безопасности?
Как указывалось ранее, IBC-2000 позволяет использовать различные методы для достижения показателей огнестойкости. Очевидным методом является испытание на огнестойкость конкретного элемента здания. В качестве альтернативы могут использоваться предписывающие конструкции, перечисленные в коде, или разрешены расчеты, выполненные в соответствии с процедурами, приведенными в коде.
Хотя раздел «расчеты» в коде включает несколько формул, большинство данных сведено в таблицы в удобной для использования форме и основано на результатах стандартных (ASTM E119) испытаний на огнестойкость.
В качестве примера, В таблице 1 представлены данные из таблицы 720.2.1.1 IBC-2000 для минимального толщина монолитных или сборных стен различной огнестойкости рейтинги. Данные идентичны приведенной минимальной толщине плит перекрытия. в таблице 720.2.2.1, поскольку значения основаны на теплопередаче критерий конечной точки.
Таблица 1: Минимальная толщина плиты для класса огнестойкости
| Бетон Тип | 1 час | 1,5 часа | 2 часа | 3 часа | 4 часа |
| Кремнистый | 3.5 | 4.3 | 5.0 | 6.2 | 7.0 |
| Карбонат | 3.2 | 4.0 | 4.5 | 5,7 | 6,6 |
| Песок — Легкий | 2,7 | 3.3 | 3.8 | 4.6 | 5,4 |
| Облегченный | 2,5 | 3.1 | 3.6 | 4.4 | 5.1 |
Как отмечалось выше, карбонат относится к крупным агрегатам известняка, доломита или известняковой породы, состоящим из карбоната кальция или магния. Кремнистый относится к большинству других заполнителей нормальной массы. Легковесный песок относится к бетонам, изготовленным из обычного песка и легкого крупного заполнителя и обычно имеющих массу от 1682 до 1922 килограммов на кубический метр.
Легкий относится к бетону, изготовленному из легких крупных и мелких заполнителей и имеющему вес от 1361 до 1842 килограммов на кубический метр.
Также читайте: Огнестойкость бетонных конструкций и материалов
Глава 6 — Молекулярная структура
Введение
Метод построения структур Льюиса из простых молекул и ионов был представлен в главе 5. В этой главе мы покажем, как использовать структуры Льюиса для определения структурных и связывающих свойств молекул и ионов с ковалентными связями.6.1 Молекулярные формы
Введение
Молекула — это трехмерная структура, и многие из ее свойств, как химических, так и физических, определяются этой структурой.Структура Льюиса молекулы — это двумерное представление, которое можно использовать для получения информации о ее трехмерной структуре. Определение формы молекулы по ее структуре Льюиса — тема этого урока.Предварительные требования
Цели
•
Определите количество электронных областей вокруг атома.•
Оцените относительную силу взаимодействий lp-lp, lp-bp и bp-bp.•
Назовите молекулярные формы простых молекул, которые содержат единственный центральный атом.•
Используйте линии, клинья и штрихи, чтобы представить трехмерную структуру атома с четырьмя электронными областями.•
Различайте модель с мячом и клюшкой и модель, заполняющую пространство.
6.1-1. Электронные области
Одна электронная группа или область может быть неподеленной парой, одинарной связью, двойной связью или тройной связью.
Подобно тому, как двухмерный план предоставляет информацию о трехмерном здании, структура молекулы Льюиса предоставляет информацию о трехмерной структуре молекулы. Переход от двумерной к трехмерной структуре осуществляется с помощью модели отталкивания электронных пар валентных оболочек (VSEPR). VSEPR основан на предположении, что «электронные группы» или «электронные области» вокруг атома занимают положения, которые минимизируют отталкивание между ними.Каждый из следующих элементов представляет собой одну электронную группу или область.•
одинокая пара•
одинарная облигация•
двойная связь•
тройная связь
6.1-2. Упражнение по подсчету электронных областей
Упражнение 6.1:Каково количество электронных областей вокруг атома серы в каждом из следующих элементов?
6.1-3. VSEPR видео
- Просмотр видео
•
Просмотрите видео в этом окне, нажав кнопку воспроизведения.•
Используйте элементы управления видео для просмотра видео в полноэкранном режиме.•
Просмотрите видео в текстовом формате, прокрутив вниз.
6.1-4. Сводка VSEPR
Итак, три возможных ориентации электронных групп вокруг атома, подчиняющиеся правилу октетов, следующие.6,1-5. Связующие уголки
Если все электронные группы вокруг центрального атома не идентичны, предсказанные валентные углы являются приблизительными.
Углы между электронными группами, показанными на рисунке 6.1, применимы только к ситуациям, когда все четыре электронные группы совпадают. Правиладля строительства и классификации объектов на морских установках
% PDF-1.6 % 16229 0 объект > / Метаданные 17237 0 R / Имена 16251 0 R / OpenAction 16230 0 R / Контуры 16268 0 R / PageLayout / OneColumn / PageMode / UseOutlines / Pages 16167 0 R / StructTreeRoot 2681 0 R / Тип / Каталог >> endobj 16396 0 объект > / Шрифт >>> / Поля [] >> endobj 17237 0 объект > поток application / pdf