Способы повышения пределов огнестойкости МК

Если возникает необходимость обеспечить огнестойкость металлических конструкций зданий выше, чем R10-R15, то применяют различные методы регулирования (повышения) огнестойкости этих конструкций.

К наиболее распространенным способам повышения огнестойкости металлических конструкций относятся:

1. Облицовка металлических конструкций несгораемыми материалами, имеющими высокие теплозащитные показатели. В качестве облицовок могут быть использованы бетонные плитки, керамические материалы, штукатурка и т.п. Например, слой штукатурки в 2,5 см повышает предел огнестойкости металлических конструкций до R50. Облицовка в 0,5 кирпича повышает предел огнестойкости металлических конструкций до R 300.

Примечание: Для избежания преждевременного обрушения облицовки при действии огня для бетонных плиток и кирпичной кладки применяют армирование, а штукатурку наносят по металлической сетке (одинарной или двойной в зависимости от толщины наносимого слоя).

Данные облицовки достаточно надежны и долговечны. Однако они существенно увеличивают массу конструкций, а сами операции по облицовке являются достаточно трудоемкими.

2. Обмазка металлических конструкций специальными вспучивающимися при пожаре красками. Слой такой обмазки толщиной 2-3 мм при воздействии высоких температур вспучивается и на некоторое время создает на поверхности защищаемой металлической конструкции слой пористого материала, толщиной 25-35 мм. Этот способ позволяет увеличить огнестойкость металлических конструкций до величин R45-R60.

3. Наполнение полых конструкций водой постоянным или аварийным, естественной или принудительной циркуляцией. Этот способ повышения огнестойкости используется в основном для защиты уникальных зданий (например – Центр Помпиду, Париж, Франция). Вода имеет большие значения теплоемкости. Поэтому циркуляция воды внутри металлических конструкций при пожаре обеспечивает интенсивный теплосъем с поверхности металлических конструкций и значительное замедление их прогрева до критических температур.

       4. Для повышения огнестойкости металлических конструкций покрытий и перекрытий, в частности ферм, наиболее целесообразно применение подвесных потолков, т.к непосредственная огнезащита каждого элемента этих конструкций облицовками или вспучивающимися покрытиями весьма трудоемка и недостаточно надежна, так как трудно осуществима в узловых соединениях.

Общие принципы расчета пределов огнестойкости МК

Расчеты пределов огнестойкости металлических конструкций связаны с решением прочностной (статической) и теплотехнической задач.

Прочностная (статическая) задача.

При решении прочностной (статической) задачи определяется величина напряжений от нормативной нагрузки в наиболее нагруженном сечении конструкции. При равенстве этих напряжений нормативному сопротивлению металла считается, что сечение конструкции утратит способность сопротивляться действию нормативной нагрузки. Поскольку нормативное сопротивление металла снижается при увеличении температуры, то это равенство будет определять критическую температуру конструкции , т.е. температуру до которой можно нагреть конструкцию при данной величине напряжений в сечении конструкции.