Огнезащита бетона: Способы огнезащиты железобетонных конструкций
- Способы огнезащиты железобетонных конструкций
- Огнезащита бетона (железобетонных конструкций): требования
- Огнезащита бетона: способы и средства
- лакокрасочные покрытия, огнеупорная штукатурка и композиционные плиты
- Требования и решения для огнезащиты железобетонных конструкций.
- Требования и решения для огнезащиты железобетонных конструкций.
- Системы пожарной безопасности и защиты имущества для зданий
- Факторы, влияющие на характеристики бетона во время пожара
- Противопожарная защита | Американский институт стальных конструкций
- Противопожарные стальные конструкции — SteelConstruction.info
- Противопожарная и стальная конструкция — SteelConstruction.info
- [наверх] Строительные нормы и правила пожарной безопасности в зданиях
- [вверх] Огнестойкость металлоконструкций
- [вверх] Проектирование с использованием строительных норм пожарной безопасности
- [вверх] Противопожарные стальные конструкции
- [вверх] Спецификация конструкционной противопожарной защиты
- [вверх] Полые профили в огне
- [вверх] Пожар настила из композитной стали
- [вверх] Внешние стальные конструкции в огне
- [вверх] Пожар на автостоянках
- [вверх] Пожар одноэтажных домов
- [наверх] Активная противопожарная защита
- [вверх] Строительная пожарная техника
- [вверх] Конструкционная сталь после пожара
- [вверх] Список литературы
- [вверх] Ресурсы
- [вверху] См. Также
- [вверх] Внешние ссылки
- Противопожарная защита | WBDG — Руководство по проектированию всего здания
Способы огнезащиты железобетонных конструкций
Во время пожара на все несущие конструкции и опоры оказывается усиленное воздействие. При достижении определенной температуры происходит деформация и потеря прочности. Под понятием «огнезащита железобетонных конструкций» подразумевается комплекс мер направленных на увеличение огнестойкости: конструкторские решения, использование различных материалов и экранов, соблюдение правил изложенных в СНиП, ГОСТ и НПБ.
Технология огнезащиты бетона
Какой будет огнезащита бетонных конструкций, продумывается еще на ранних этапах проектирования строящегося здания. Основная цель комплексных мер по защите узлов — это увеличение времени, в течение которого будут достигнуты признаки предельных нагрузок. А именно:
- Снижение несущей способности (R)
- Потеря теплоизоляционных свойств (I)
- Разрушение и деформация (E)
Огнезащитная обработка бетона в первую очередь направлена на предотвращение быстрого снижения несущей способности, разрушения и деформации наиболее важных узлов. Трансформации начинают происходить при нагревании поверхности до 350° градусов.
Определяя огнестойкость во внимание принимают:
- Тип бетона и степень его влажности.
- Класс и толщина арматуры.
- Толщина огнезащитной обработки бетонных поверхностей.
- Геометрия и конструкция опор.
- Уровень предельной нагрузки.
По результатам аудита высчитывается степень огнестойкости. Продумываются дополнительные меры для увеличения сопротивления, решения сверяются по ГОСТ на огнезащиту железобетонных конструкций.
В зависимости от ситуации в качестве дополнительной меры могут быть использованы следующие виды огнезащиты бетона:
- Огнезащитные краски и составы по железобетону.
- Штукатурный состав для повышения огнестойкости бетона на основе вермикулита и других базальтовых наполнителей.
- Плиты для создания защитного экрана.
- Рулонные материалы.
Помимо этого для железобетонных полов и перекрытий разрабатывают специальные конструкторские решения, позволяющие снизить тепловую и пожарную нагрузку и предотвратить быстрое возникновение пожара.
Эффективность защитного слоя проверяется с помощью лабораторных испытаний бетона, покрытого огнезащитными составами. В лаборатории образец помещают в печь и нагревают до предельной температуры.
Противопожарные краски по бетону
Огнезащитная краска для бетона предназначена для увеличения огнестойкости до 150 минут. Применение ограничивается типом и основным предназначением ЛКМ. Противопожарная краска по бетону может быть следующих видов:
- Вспучивающийся огнезащитный состав для обработки железобетонных конструкций. Принцип работы ЛКМ основан на свойстве защитного покрытия увеличиваться в объеме при нагревании. По сравнению с первоначальным слоем толщина может стать больше в 10-40 раз. Также, в момент расширения, огнезащитная краска по бетону выделяет определенное количество инертного газа и воды. Таким образом, огнестойкость увеличивается благодаря воздействию сразу трех факторов. К вспучивающимся ЛКМ относится огнезащитная акриловая краска.
- Невспучивающийся состав — после нанесения образует твердый слой, не увеличивающийся в объеме при нагревании. Компоненты ЛКМ могут отличаться в зависимости от производителя и цели предназначения. Полимерные краски на основе вермикулита являются одними из самых надежных в категории красок, не вспенивающихся при нагреве. Их применяют для окрашивания полов, стен, обработки бетонных балок, колонн и других конструкций в кинотеатрах, торговых центрах.
Помимо этих двух основных категорий принято разделять следующие виды огнезащитных красок по бетону:
- Для наружных и внутренних работ. Первые более устойчивые и способны выдерживать атмосферные осадки без потери свои свойств. Влагоустойчивые огнезащитные краски для наружных работ по бетону могут применяться и внутри здания в случаях неотапливаемых помещений с высокой влажностью.
- Бесцветные лаки по бетону и краски с колером. Тонкослойная огнезащита бетонных конструкций может быть выполнена с помощью прозрачных составов.
Бесцветные составы используются в интерьерах, в которых большое значение придается сохранению текстуры материала. К категории бесцветных составов можно отнести огнезащитные пропитки для бетона. Некоторые из пропиток после высыхания теряют цвет. Краски на масляной основе всегда имеют цвет. Они окрашивают поверхность и устраняют небольшие дефекты бетонных стен. - ЛКМ для полов и стен и несущих конструкций. Огнеупорная краска по бетону для потолков и перекрытий соответствует необходимым требованиям относительно огнезащиты, но не может обеспечить износоустойчивое окрашивание полов. Для полов используют специальные, обычно двухкомпонентные составы.
Эпоксидная краска, огнезащитный лак по бетонным поверхностям — с той или иной мерой эффективности может использоваться для нанесения на полы.
Методика нанесения огнезащитного состава на железобетонную конструкцию практически ничем не отличается от обычных лакокрасочных работ. Масляные составы наносят кистью или валиком, для больших объемов используют пулевизатор.
Огнезащитная штукатурка для бетона
Современные средства позволяют сделать огнезащиту без ЛКМ. Максимальный коэффициент окрасочной огнезащиты 180 мин. Специальные штукатурные смеси могут увеличить огнестойкость бетонных пустотных плит и несущих конструкций до 4 часов.
Какие виды штукатурных растворов существуют?
- Цементный раствор, в состав которого, входят вяжущие элементы и присадки с добавлением мелких фракций вермикулита. Способ нанесения на поверхность такой же, как и для обычных цементно-песчаных штукатурных составов.
Расчет толщины осуществляется в зависимости от необходимого коэффициента огнестойкости. Вермикулит обладает теплоизолирующими свойствами, поэтому от этого показателя зависит интенсивность нагревания металлической арматуры внутри конструкции. - Тонкослойные штукатурные составы. В процессе производства используют портландцемент в качестве вяжущего элемента, а также присадки и добавки. Используется технология нанесения по типу напыления слоя. Специальным пулевизатором, штукатурный состав набрасывается на стену. Преимуществ у такого решения множество.
Смесь может наноситься на пористый бетон, в результате получается слой устойчивый к механическим повреждениям и динамическим нагрузкам. Штукатурка атмосфероустойчивая, поэтому может наноситься на опоры и конструкции снаружи здания.
Все виды огнезащиты: краски для повышения огнестойкости бетона, лаки и штукатурки, относятся к пассивным противопожарным методам. Они препятствуют быстрому распространению огня и предотвращают разрушение здания.
Огнезащитные составы по бетону
Виды огнезащиты бетона не ограничиваются исключительно красками и штукатурками. Чтобы увеличить предел огнестойкости железобетонных конструкций могут применяться каркасные конструкции и использоваться специальные составы.
К способам решения этого вопроса относится:
- Использование каркасов и экранов. Плиты перекрытия защищают вермикулитовыми листами. Крепление огнезащиты к бетонным поверхностям осуществляется тремя способами. Анкерным — листы прикручиваются непосредственно к плите. Профильным — вермикулит крепится на готовый каркас.
С помощью подвесного потолка – плита крепится непосредственно к несущему профилю. Преимущество такой активной комплексной конструктивной огнезащиты железобетонных конструкций, то, что она позволяет увеличить огнестойкость с одновременным проведением отделочных работ. - Рулонные материалы — в первую очередь к ним относятся сертифицированные системы огнезащиты бетона на основе минваты. Рекомендуется использование фольгированных материалов, их устойчивость увеличивается за счет способности экранировать тепло, отражая его.
Методика огнезащиты по ГОСТ подразумевает изготовление специальных противопожарных поясов. Для отсечек могут быть использованы минеральные утеплители. - Мягкие составы по огнезащите бетона. Пасты, мастики – могут быть эффективными на поверхностях, не подвергающихся механическому воздействию. Предел огнестойкости аналогичен тому, что имеет водостойкая органическая краска. Нанесение мягких составов осуществляется с помощью шпателя.
- Компаунды. Результаты испытаний контрольных образцов бетона показали, что двухкомпонентные компаунды ничем не уступают по степени устойчивости вспучивающимся краскам (иногда их путают с последними).
В отличие от ЛКМ, компаунд высыхает не потому, что испаряется вещество служащее ему растворителем, а по причине самостоятельного загустевания. Следовательно, двухкомпонентный состав после высыхания не теряет объема, что влияет на прочность. Покрытие бетонного пола можно выполнить компаундами.
После проведения работ обязательно назначается проверка качества. Если соблюдены все рекомендации по огнезащите несущих железобетонных конструкций согласно ГОСТ и ППБ, здание вводят в эксплуатацию.
Огнезащита железобетонных конструкций требуется, когда толщина защитного слоя бетона не может обеспечить необходимый предел прочности, выражающийся в коэффициенте огнестойкости.
Расчеты проводятся в зависимости от того к какой группе по пожаробезопасности относится здание. Для определения необходимых мер огнезащиты, производства работ и обеспечения постоянного контроля над качеством следует обратиться за профессиональной помощью.
Огнезащита бетона (железобетонных конструкций): требования
При развитии очага возгорания, распространении огня, высокотемпературных тепловых потоков внутри защищаемых объектов, практически всегда, кроме выгорания пожарной нагрузки в виде сгораемых твердых материалов, горючих жидкостей, существует реальная опасность частичного или полного обрушения зданий, сооружений.
Огнезащита железобетонных конструкций
Чаще всего это происходит в результате деформации и разрушения несущего конструктива строительного объекта, выполненного из металла, древесины; не прошедших огнезащиту металлических, деревянных конструкций, что обеспечило бы им требуемую противопожарными нормами стойкость к огню.
Но, кроме металла и древесины, иногда необходимо защищать от длительного воздействия открытого огня, высокотемпературного тепла развивающегося пожара как типовые, так и нестандартные строительные элементы, изготовленные из бетона; конструкции из сборного, монолитного железобетона.
На практике огнезащита железобетонных конструкций необходима в тех случаях, ситуациях, когда толщина слоя бетона вокруг каркаса, изготовленного из стальной арматуры, вязальной проволоки, внутри железобетонной строительной конструкции, меньше требуемого противопожарными нормами для обеспечения предела стойкости к огню.
Существуют несколько способов, видов, а также множество материалов огнезащиты железобетонных конструкций, используемых как при проектировании зданий, сооружений, так и для обеспечения стойкости к огню несущих, ограждающих элементов эксплуатируемых, реконструируемых строений, выполненных из бетона, в том числе с внутренним каркасом из стальной арматуры.
Конструктивная огнезащита
Это проверенный способ ограничения чрезмерного, критичного нагрева отдельных бетонных элементов, железобетонных конструкций строений, в том числе выполняющих роль противопожарных преград.
Существует несколько видов конструктивной огнезащиты:
- Обкладывание кирпичом, натуральным камнем, облицовка различными видами огнестойкой керамической, стеклянной плитки.
- Защитное покрытие строительных конструкций плитными, рулонными волокнистыми материалами, изготовленными из минерального сырья, в частности, из базальта.
- Обработка поверхностей огнезащитными штукатурками, футеровками, обмазочными пастами, мастиками на основе минеральных вяжущих компонентов, силикатов.
Суть способа конструктивной огнезащиты – это создание огнестойкой теплоизоляции достаточной толщины, что обеспечит не прогревание несущих конструкций строений в течение периода, требуемого противопожарными нормами.
Виды конструктивной огнезащиты
Применение огнезащитных покрытий, красок, лаков
Огнезащита железобетонных конструкций специализированной лакокрасочной продукцией – это более новый, даже инновационный способ сохранить несущую способность элементов зданий под огневым, тепловым воздействием в зоне пожара.
Огнезащитные лакокрасочные покрытия отличаются малой толщиной слоя – до 3 мм, что выгодно отличают их как отсутствием дополнительной нагрузки на строительные конструкции, фундамент защищаемого объекта, так и трудоемкостью, объемом выполнения работ, по сравнению с методами конструктивной огнезащиты.
Под воздействием пламени, высокой температуры такие огнезащитные покрытия многократно вспучиваются, создавая негорючий коксовый слой, обладающий отличными теплоизоляционными свойствами, что эффективно препятствует нагреву защищаемой поверхности. Предел огнестойкости конструкции, защищенной такой лакокрасочной продукцией, зависит от ее вида, толщины покрытия.
Огнезащитные покрытия состоят из нескольких слоев:
- Грунтовки – нижнего слоя, наносимого на поверхность бетонных элементов, железобетонных конструкций строительного объекта, что обеспечивает надежное сцепление с ним как в период сушки, так и на протяжении всего срока эксплуатации, в том числе при возможном огневом, тепловом воздействии.
- Нескольких слоев огнезащитных красок, лаков, наносимых на высохший слой грунтовки, с выдержкой необходимого периода для затвердевания каждого слоя.
- Финишного слоя, в качестве которого чаще всего используют огнезащитный лак, как эффективно повышающий предел стойкости к огню, так и надежно предохраняющий от растрескивания ранее нанесенные слои краски, грунтовки.
Способы подготовки
Способы подготовки защищаемых поверхностей железобетонных элементов объектов, компонентов огнезащитных покрытий, сочетаемых видов грунтовочных, финишных покрытий, а также условия проведения работ; периоды сушки для каждого слоя; необходимая общая толщина огнезащитного покрытия указывается в сопроводительной технической документации от компании изготовителя, обязательно прилагаемой к каждой партии товарной продукции вместе с сертификатом пожарной безопасности.
Иногда при проектировании, возведении строительных объектов с использованием железобетонных конструкций, не обеспечивающих необходимый предел огнестойкости, используют комбинированные покрытия, сочетающие лакокрасочные материалы и конструктивную огнезащиту.
Согласно требованиям норм, правил ПБ, все конструкции строений, прошедшие огнезащитную облицовку, обработку, должны быть всегда доступны для проведения контроля, диагностики; текущего или планового ремонта, замены поврежденных участков.
Нормативные требования
Они изложены в следующих официальных документах:
- СП 112.13330.2011, в котором определены требования к несущим строительным конструкциям защищаемых объектов – стенам, колоннам, фермам, перекрытиям, обеспечивающим устойчивость к воздействию огню, сохранение геометрической неизменности строений в ходе развития пожара.
- ГОСТ 30247.0-94 – о методах испытаний на стойкость к огню строительных, в том числе железобетонных конструкций.
- СП 72.13330.2016 – о защите конструкций объектов от коррозии.
В последнем документе даны следующие определения:
- Напыляемым составам, используемым при конструктивной огнезащите, как смесям на минеральных, волокнистых вяжущих основах, наносимых распылением на несущие элементы объектов для обеспечения их стойкости к огню.
- Тонкослойным покрытиям, как составам с толщиной слоя, как правило, не больше 3 мм, наносимым на внутренние поверхности конструкций, что многократно вспучиваются при воздействии пламени.
Дополнительный материал
Огнезащита бетона: способы и средства
Превратившийся в пепел деревянный дом, пострадавший от пожара, никого не удивит. Но поразит факт, что стойкие и исключительно прочные бетонные или железобетонные конструкции, изготовленные изначально из негорючих материалов, тоже боятся пламени. И виной тому — вода, которая обычно огню противопоставляется.
Бетон под действием огня
Секрет в том, что вода, входящая в состав бетона, закипает при 250 °С, а это вызывает взрывное отделение кусков бетона.
Когда температура повышается до 550 °С, начинается процесс распада гидроксида кальция на составляющие — негашеную известь и воду. При тушении пожара известь вступает в реакцию с водой, увеличиваясь в объеме в два раза. Этот процесс «рвет» бетон, образуя глубокие трещины.
Свойства кварцевого песка, являющегося неотъемлемым составным элементом бетона, также способствуют снижению его прочности. Обладая высокой теплопроводностью и способностью расширяться при высокой температуре, он вызывает перегрев конструкции, увеличение ее объема и вследствие этого деформацию.
Уязвимым местом железобетонных конструкций является деформационный шов, который заделывается полимерным горючим герметиком. Герметик очень быстро выгорает и открывает путь огню и горячему воздуху.
Данные причины разрушения бетона определяют направления его защиты от пожара. Так, профилактика перегревания является способом пассивной защиты железобетонных конструкций, который заключается в создании на поверхности элементов здания слоя из негорючего теплоизоляционного материала с помощью красок, штукатурки или плит особого состава.
Средства защиты
Лакокрасочные средства
Самым актуальным способом в настоящее время является огнезащита бетона интумесцентными красками («intumescent» — англ. «разбухающий», «растрескивающийся при нагревании»). Если за рубежом они появились около 50 лет назад, то в России — лишь недавно.
Например, краски «ОЗК-01» или «ХТ-7000/8000» позволяют наносить тонкослойное огнезащитное покрытие. Во время пожара оно вспучивается, образуя «шубу» — слой негорючей пены (пенококса), обладающий низкой теплопроводностью. Он защищает как от прямого контакта с пламенем, так и от нагревания конструкции (EI 120).
По статистике, 70 % бетонных конструкций защищаются от огня вспучивающимися ЛКМ, остальная доля приходится на конструктивную огнезащиту.
Штукатурный материал
Штукатурка («ОГРАКС-Н», «СОШ-1») является способом конструктивной огнезащиты железобетонных конструкций, представляя собой негорючую теплоизоляционную систему (EI 180).
Штукатурное покрытие не боится сложных погодных условий, отлично защищая железобетон от огня, ударной волны и температуры. При пожаре такая штукатурка не выделяет токсичных веществ, что особенно важно при эвакуации.
Композиционные плиты
Этот тип покрытий представляет собой огнезащитную композиционную плиту, скрепленную клеевым составом («Изовент-УП/ПЖ», «FT BARRIER», «Технониколь»). Она служит как целям конструктивной огнезащиты железобетона (EI 60, 120, 180), так и теплоизоляции. В составе может быть минеральная (каменная) или базальтовая вата, силикат, вермикулит, магнезит.
Способы обработки
Знайте, что после выбора любого из средств защиты поверхность необходимо правильно подготовить.
Перед окраской поверхности должны быть очищены от загрязнений и загрунтованы. Для этого можно использовать специальный грунт-адгезию («ГФ-021»). Грунтовки «ВД-ВА-01 ГИСИ», «Владан» также обладают способностью преобразовывать ржавчину, которую можно предварительно не удалять с окрашиваемых поверхностей, что является дополнительным преимуществом.
Лакокрасочное средство огнезащиты может использоваться как финишное покрытие бетонных конструкций, колеруется в пастельные тона. Краску можно наносить кистью, валиком или безвоздушным способом.
Перед покрытием поверхности штукатурным составом, её необходимо зачистить от загрязнений, старых лакокрасочных покрытий и загрунтовать.
Перед применением материал затворяется водой и наносится послойно, методом мокрого торкретирования или с помощью штукатурных станций. Штукатурку можно наносить на конструкции до их монтажа и за пределами строительной площадки.
Монтаж композиционных плит осуществляется с помощью анкерных элементов и/или огнезащитного состава. Облицовка плитами, предназначенными для огнезащиты, сложнее, чем покраска или оштукатуривание поверхности бетонных конструкций, однако может производиться и в холодное время года. Благодаря небольшому весу плиты обеспечивают минимальную нагрузку на несущие конструкции.
Загрузка. ..
Другие полезные статьи:
лакокрасочные покрытия, огнеупорная штукатурка и композиционные плиты
Просмотров: 388
Огнезащита бетона и железобетонных конструкций является обязательной при строительстве и эксплуатации зданий.
После воздействия высоких температур, воды, пены при пожаре несущие элементы строений могут потерять свое основное качество – прочность, начать разрушатся.
Для повышения устойчивости материалов проводится их обработка — оштукатуривание, нанесение специальных лаков, краски, использование композиционных плит для облицовки.
Основные требования к бетону и железобетонным конструкциям
Железобетонные изделия (для их обозначения используется аббревиатура ЖБИ) изготавливаются промышленным способом. При производстве арматура или основа из металла в специальных формах заливается бетоном.
ЖБИ используются для строительства фундаментов, подземных частей объектов. При возведении каркасов зданий применяют междуэтажные перекрытия, стеновые панели из данного материала, кольца и трубы для прокладки коммуникаций.
ГОСТ 30403 в котором указываются пожарные требования к ЖБИ
Бетон относится к искусственным материалам. В его состав входят цементы, гипс или силиконы, которые смешиваются с наполнителями, водой.
Важные свойства бетона – прочность, сжатие, огнестойкость зависят от особенностей основы и наполнителя.
В качестве последнего используют щебень, гравий, песок различных фракций. При проектировании объектов, их строительстве к бетонным, железобетонным изделиям устанавливаются строгие противопожарные требования.
Их сдержит Техрегламент о требованиях ПБ (ФЗ № 123-ФЗ от 22.07.2008), ГОСТ 30403, ГОСТ 30247, другие документы. Такие нормы регламентируют расчет огнезащиты железобетонных конструкций и используемого при строительстве бетона.
Изменение качеств материалов под воздействием огня
Бетон и ЖБИ обладают важными характеристиками. Основные из них – прочность, высокая устойчивость к коррозии и разрушениям, водонепроницаемость, длительный срок эксплуатации.
Состояние строительных конструкций зависит от вида используемого бетона, особенностей заполнителя для него, соблюдения технологии изготовления материала, климатических условий. Если в возведенном здании возникнет пожар, существует высокая угроза разрушения его конструкций.
Известно, что при возгораниях значительно повышается температура. Когда она достигает 2500С, вода, входящая в состав стройматериала, начинает закипать.
Бетон под воздействием огня
При развитии процесса происходит разрушение бетона – взрывное отделение его частей. Дальнейшее нагревание частей здания до температурных значений около 5000С приводит к запуску химической реакции.
Компоненты строительного материала начинают распадаться на воду и негашеную известь.
При взаимодействии с водой, используемой в пожаротушении, происходит увеличение её объема, что провоцирует образованию в частях строений значительных трещин, разрушений.
Увеличение температур при возгораниях опасно для ЖБИ. Арматура, имеющаяся внутри строительных конструкций, начинает деформироваться, гнуться.
Этот процесс приводит к разрушению, деформации конструктивных элементов здания, появлению трещин. Другая опасность – выгорание швов между плитами, что провоцирует быстрое распространение огня.
Какие виды огнезащиты применяют для бетона и ЖБИ
Для повышения огнезащитных качеств строительных материалов и конструктивных элементов строений используют несколько способов.
Основная цель таких мероприятий – сохранение несущей способности стройматериалов, недопущение их деформации, разрушения.
Использование композиционных плит или штукатурки, нанесение лакокрасочных покрытий на поверхности – основные примеры огнезащиты железобетонных конструкций.
Выбор способа повышения огнезащиты основные определяют факторы:
- особенности конструкций, их геометрия;
- влажность и вид бетона;
- соблюдение предельного уровня нагрузки для элементов объекта.
Лакокрасочные покрытия
Если нанести огнезащитные краски или лаки на поверхность бетонных изделий, их огнестойкость повысится значительно – до 150 минут. Лакокрасочные изделия используются двух видов – невспучивающиеся и вспучивающиеся.
Огнезащитное покрытие для бетона Fireprotection-B
Первые после высыхания образуют на поверхности стройматериала плотный слой, который не изменяется при нагревании. Основу красок составляют огнестойкие полимерные материалы.
После воздействия огня вспучивающиеся краски изменяют структуру, увеличивая свой объем до 40 раз, выделяя воду и газ, препятствующие горению. Лакокрасочные покрытия для ЖБИ выпускают для внутренних и наружных работ.
Лак может быть бесцветным или декоративным. Он используется для эстетических целей – выравнивания, декорирования поверхностей.
Огнезащитная штукатурка
Нанесение штукатурки, специальной пасты на бетонную поверхность позволяет значительно повысить противопожарные качества стройматериалов – устойчивость к разрушениям элементов сохраняется до 240 минут после начала пожара. Оштукатуривание выполняется двумя способами – ручным нанесение состава или с использованием приспособления, подающего смесь при помощи сжатого воздуха (торкретирование).
Огнезащитная штукатурка для бетона
Состав противопожарной штукатурки исключает наличие кварцевого песка. Именно он при нагревании преобразуются в гашенную известь. Основу смесей составляют термоустойчивые диатомит, вермикулит, гипс, жидкое стекло (силикатное), минеральные волокна.
Композиционные плиты
Для увеличения пожарной устойчивости бетонных и железобетонных элементов зданий применяют каркасы и экраны из негорючих композиционных материалов.
Для защиты перекрытий, фасадов, внутренних поверхностей помещений используют плиты, изготовленные на основе минерала вермикулита.
Строители используют несколько способов крепления композиционных плит. Непосредственно к бетонному основанию их надежно присоединяют при помощи анкерных креплений.
Применение плиты для противопожарной защиты бетона
Другой способ — использование каркаса из металлического профиля. Для обеспечения противопожарной защиты потолка используется крепление к несущим конструкциям.
Композиционные плиты выпускаются для финальной отделки стен – производители предлагают такие материалы с разным дизайном, цветом. Их использование так же повышает теплоустойчивость помещений.
Как подготавливают бетон и железобетонные конструкции к обработке
Строительные бетонные конструкции имеют длительный срок эксплуатации.
Чтобы надолго сохранить качества материала, повысить его противопожарную защиту в процессе использования объекта или перед нанесением средств огнезащиты важно проверить элементы на наличие изменений – трещин, смещений, впадин, раковин. Поверхности должны быть однородными, без следов плесени, грибка.
Антикоррозийная обработка арматуры ЖБИ
Перед проведением противопожарных работ с поверхности бетона удаляют рыхлые участки, наносят новый слой цементного раствора до выравнивания поверхности, при необходимости проводят антикоррозийную обработку арматуры ЖБИ. Затем выполняют оштукатуривавшие, нанесение лакокрасочных средств, монтаж защитных плит.
Заключение
Железобетонные конструкции являются надежным, недорогим строительным материалом.
При возникновении пожара в зданиях существует угроза разрушения бетона. Поэтому для повышения огнестойкости строений применяют специальные средства.
Видео: Огнезащитная обработка бетона
Требования и решения для огнезащиты железобетонных конструкций.
Полный текст документа ЗАЩИТА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КОРРОЗИИ СНиП 2.03.11-85
5.4 Требования к материалам и конструкциям
5.4.1 Требования к бетону и строительным конструкциям должны назначаться исходя из необходимости обеспечения проектного срока эксплуатации здания или сооружения.
5.4.2 Требования по обеспечению коррозионной стойкости бетона для каждых условий эксплуатации должны включать в себя:
1) разрешенные виды и марки (классы) составляющих бетона;
2) минимально необходимое содержание цемента в бетоне;
3) минимальный класс бетона по прочности на сжатие;
4) минимальную допускаемую марку бетона по водонепроницаемости и/или максимальный допускаемый коэффициент диффузии хлоридов или углекислого газа;
5) минимальный объем вовлеченного воздуха или газа (для бетонов с требованиями по морозостойкости).
Цементы
5.4.3 В качестве вяжущих для приготовления бетонов (таблица Д.2) следует применять:
1) портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент поГОСТ 10178, ГОСТ 30515, ГОСТ 31108;
2) сульфатостойкие цементы по ГОСТ 22266;
3) глиноземистые цементы по ГОСТ 969.
Допускается применение цементов (вяжущих) низкой водопотребности (ЦНВ, ВНВ), напрягающих и безусадочных цементов и других вяжущих, приготовленных на основе указанных выше цементов. При этом следует подтвердить соответствие коррозионной стойкости и морозостойкости бетона на указанных вяжущих и стойкости арматуры в этих бетонах условиям эксплуатации конструкций, зданий и сооружений.
В газообразных и твердых средах (таблицы Б.1, Б.3) следует применять портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент.
В жидких средах (таблицы В.3, В.4, В.5) и грунтах (таблица В.1), содержащих сульфаты, следует применять сульфатостойкие цементы, шлакопортландцементы и портландцементы, в том числе портландцементы нормированного минералогического состава, а также портландцементы с добавками, повышающими сульфатостойкость бетона.
В средах, агрессивных по содержанию хлоридов (таблицы В.2, В.3, Г.1, Г.2), следует применять портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент или пуццолановый портландцемент с учетом требований к бетону по морозостойкости.
В жидких средах, агрессивных по суммарному содержанию солей при наличии испаряющих поверхностей (таблица В.3), допускается применение глиноземистого цемента при условии соблюдения требования к температурному режиму твердения бетона.
Для бетонных и железобетонных конструкций с предварительно напряженной арматурой применение глиноземистого цемента не допускается.
В бетонных и железобетонных конструкциях, к бетону которых предъявляются требования по водонепроницаемости марок свыше W6, допускается применение цемента с компенсированной усадкой и напрягающего цемента.
Рекомендуемые виды цемента приведены в таблице Д.2.
Заполнители
5.4.4 В качестве мелкого заполнителя следует использовать кварцевый песок по ГОСТ 8736 класса I, а также пористый песок по ГОСТ 9757. Песок класса II по ГОСТ 8736 допускается применять для бетона конструкций, эксплуатирующихся в агрессивных средах, при наличии технического обоснования.
В качестве крупного заполнителя для бетона следует использовать фракционированный щебень из изверженных пород, гравий и щебень из гравия марки по дробимости не ниже 800.
Однородный щебень из осадочных пород, не содержащий слабых включений, с маркой по дробимости не ниже 600 и водопоглощением не выше 2% допускается применять для изготовления конструкций, эксплуатируемых в газообразных, твердых и жидких средах при любой степени агрессивного воздействия, за исключением жидких сред, имеющих водородный показатель рН ниже 4.
Для конструкционных легких бетонов следует применять искусственные и природные пористые заполнители по .
Наличие и количество в заполнителях вредных примесей должно быть указано в соответствующей документации на заполнитель и учитываться при проектировании бетонных и железобетонных конструкций. Мелкий и крупный заполнители должны быть проверены на содержание потенциально реакционно-способных пород. При наличии в составе заполнителей реакционно-способных пород следует предусматривать в качестве мер защиты от коррозии, вызываемой взаимодействием реакционно-способных пород заполнителя со щелочами цемента, следующие мероприятия:
1) подбор состава бетона с минимальным расходом цемента;
3) изготовление бетона на портландцементах с минеральными добавками, пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе;
4) применение активных минеральных добавок в составе бетона;
5) введение в состав бетона гидрофобизирующих и газовыделяющих добавок;
6) запрещение вводить в состав бетона противоморозные добавки и добавки ускорители твердения, содержащие соли натрия и калия — поташ, нитрит натрия, сульфат натрия и др. ;
7) введение добавок солей лития;
8) разбавление заполнителей с примесями реакционно-способных пород заполнителем, не содержащим реакционно-способных компонентов;
9) создание сухих условий эксплуатации.
Эффективность указанных мероприятий при использовании конкретного заполнителя должна быть доказана испытаниями по методикам ГОСТ 8269.0.
Для высокопрочных бетонов следует применять заполнители нереакционно-способные со щелочами цемента.
Добавки
5.4.5 Для повышения стойкости бетона железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, следует использовать добавки по ГОСТ 24211, снижающие проницаемость бетона и повышающие его химическую стойкость и морозостойкость, усиливающие защитное действие бетона по отношению к арматуре, а также повышающие стойкость бетона в условиях воздействия биологически активных сред.
Общее количество химических добавок при их применении для приготовления бетона не должно составлять более 5% массы цемента. При большем количестве добавок требуется экспериментальное подтверждение коррозионной стойкости бетона.
Добавки, применяемые при изготовлении железобетонных изделий и конструкций, не должны оказывать коррозионного воздействия на бетон и арматуру.
Максимально допустимое содержание хлоридов в бетоне, выраженное в процентах ионов хлоридов к массе цемента, не должно превышать значений, указанных в таблице Г.3.
В состав бетона не допускается введение хлоридов (хлориды натрия, кальция и др.) при изготовлении следующих железобетонных конструкций:
1) с напрягаемой арматурой;
2) с ненапрягаемой проволочной арматурой диаметром 5 мм и менее;
3) эксплуатируемых в условиях влажного или мокрого режима;
4) с автоклавной обработкой;
5) подвергающихся электрокоррозии.
Не допускается введение хлоридов в состав бетонов и растворов для инъектирования каналов предварительно напряженных конструкций, а также для замоноличивания швов и стыков сборных и сборно-монолитных железобетонных конструкций.
Добавки, содержащие нитраты, нитриты, тиоцианаты (роданиды) и формиаты, допускается применять в бетонах для преднапряженных конструкций в агрессивных средах, если применяется арматурная сталь с индексом К.
Применение добавок электролитов в бетоне конструкций, подвергающихся электрокоррозии, не допускается.
Количество вводимых в бетон минеральных добавок следует определять, исходя из требований обеспечения необходимой коррозионной стойкости бетона на уровне не ниже, чем у бетона без таких добавок.
5.4.6 Воду для затворения бетонной смеси и увлажнения твердеющего бетона следует применять в соответствии с ГОСТ 23732. Применение рециклированной и комбинированной (смешанной) воды для бетонов конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, допускается при наличии экспериментального подтверждения коррозионной стойкости бетона.
5.4.7 Требования к бетону в зависимости от классов сред эксплуатации приведены в таблице Д.1. Данная таблица используется с учетом таблиц, регламентирующих марки бетона по водонепроницаемости, диффузионной проницаемости, морозостойкости. Показатели бетона по проницаемости приведены в таблице Е.1.
5.4.9 Бетоны конструкций зданий и сооружений, подвергающихся воздействию воды и знакопеременных температур, марок по морозостойкости более F150 следует изготавливать с применением воздухововлекающих или микрогазообразующих добавок, а также комплексных добавок на их основе. Объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси для изготовления железобетонных конструкций и изделий должен соответствовать значениям, указанным в , и других нормативных документах на бетоны конкретных видов.
5. 4.10 Подбор состава бетона с учетом воздействия среды эксплуатации рекомендуется выполнять в специализированных лабораториях научно-исследовательских институтов, университетов, других научно-исследовательских организаций в случаях, если:
1) заданные проектом сроки эксплуатации здания и сооружения существенно превышают 50 лет, а также, если здание или сооружение имеет повышенный уровень ответственности по ГОСТ Р 54257;
2) среда эксплуатации агрессивна, но характер агрессивности не ясен;
3) возможно повышение агрессивности среды в период эксплуатации здания или сооружения;
4) планируется массовое возведение однотипных конструкций;
5) для приготовления бетона используются новые материалы (цементы, заполнители, наполнители, добавки и т. п.).
5.4.11 Расчет железобетонных конструкций, подверженных воздействию агрессивных сред, следует выполнять с учетом категории требований к трещиностойкости и предельно допустимой ширины раскрытия трещин в бетоне, для газообразных и твердых агрессивных сред по таблице Ж.3, а для жидких агрессивных сред — по таблице Ж.4.
5.4.12 При реконструкции зданий и сооружений рекомендуется выполнять поверочный расчет конструкций с учетом коррозионного износа бетона и арматуры.
5.4.13 Арматурные стали по степени опасности коррозионного повреждения подразделяются на группы I-II. Группа III включает в себя неметаллическую композитную арматуру.
Группа I. Арматура для конструкций без предварительного напряжения горячекатаная, горячекатаная и термомеханически упрочненная, поставляемая в стержнях и мотках.
Группа II. Напрягаемая арматура в виде горячекатаных и термомеханически упрочненных стержней с нормированной стойкостью против коррозионного растрескивания, а также высокопрочная арматурная проволока и канаты из проволоки.
При армировании 7-проволочными прядями торцы конструкций должны быть заглушены или арматура должна иметь защитное покрытие.
Для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, предпочтительнее применять арматурные стали группы II и неметаллическую арматуру группы III.
В железобетонных конструкциях без предварительного напряжения, эксплуатируемых в среднеагрессивных и сильноагрессивных средах, допускается применение термомеханически упрочненной арматуры классов А400, А500, горячекатаной арматуры класса А500 и холоднодеформированной арматуры классов А500 и В500, выдерживающих испытания на стойкость против коррозионного растрескивания по ГОСТ 10884 и ГОСТ 31383 в течение не менее 40 ч. В агрессивных средах для армирования рекомендуется применять неметаллическую композитную арматуру, отвечающую требованиям нормативно-технической документации на нее.
5.4.14 Требования к толщине защитного слоя и проницаемости бетона при воздействии газообразных и твердых агрессивных сред следует устанавливать в соответствии с таблицами Ж.3 и Ж.5, при воздействии жидких сред — с таблицей Ж.4, а при воздействии жидких хлоридных сред — с таблицей Г.1.
5.4.15 Толщину защитного слоя тяжелого и легкого бетонов конструкций плоских плит, полок ребристых плит и полок стеновых панелей допускается принимать равной 15 мм для слабоагрессивной и среднеагрессивной степени воздействия газообразной среды и 20 мм — для сильноагрессивной степени, независимо от класса арматурных сталей. Для неметаллической композитной арматуры толщина защитного слоя назначается из условия обеспечения совместной работы арматуры с бетоном.
Толщину защитного слоя монолитных конструкций следует принимать на 5 мм более значений, указанных в таблицах Г. 1, Ж.3, Ж.4, Ж.5.
Для предварительно напряженных железобетонных конструкций 2-й категории трещиностойкости ширину непродолжительного раскрытия трещин допускается увеличивать на 0,05 мм при повышении толщины защитного слоя на 10 мм.
5.4.16 Для конструкций 3-й категории трещиностойкости применение проволоки классов B-I и Вр-I диаметром менее 4 мм не допускается в конструкциях, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах.
5.4.17 Арматурные канаты для предварительно напряженных железобетонных конструкций следует изготавливать из проволоки диаметром не менее 2,5 мм в наружных и не менее 2,0 мм — во внутренних слоях каната.
5.4.18 Применение бетонных и железобетонных конструкций из легких бетонов в агрессивных средах допускается наравне с тяжелыми бетонами при соответствии их физико-технических характеристик соответствующим характеристикам тяжелых бетонов.
5.4.19 Несущие конструкции из легких бетонов на пористых заполнителях с водопоглощением свыше 14% объема для применения в агрессивных средах не допускаются.
5.4.20 Ограждающие конструкции из легких и ячеистых бетонов для производств с агрессивными газообразными и твердыми средами следует применять в соответствии с таблицей Л.1.
5.4.21 Железобетонные конструкции из армоцемента допускается применять в слабоагрессивной газообразной, жидкой и твердой средах при условии армирования оцинкованной арматурой или неметаллической композитной арматурой. В жидкой и твердой средах необходимо применять вторичную защиту поверхности армоцементных конструкций.
Требования и решения для огнезащиты железобетонных конструкций.
Полный текст документа ЗАЩИТА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КОРРОЗИИ СНиП 2.03.11-85
5.4 Требования к материалам и конструкциям
5.4.1 Требования к бетону и строительным конструкциям должны назначаться исходя из необходимости обеспечения проектного срока эксплуатации здания или сооружения.
5.4.2 Требования по обеспечению коррозионной стойкости бетона для каждых условий эксплуатации должны включать в себя:
1) разрешенные виды и марки (классы) составляющих бетона;
2) минимально необходимое содержание цемента в бетоне;
3) минимальный класс бетона по прочности на сжатие;
4) минимальную допускаемую марку бетона по водонепроницаемости и/или максимальный допускаемый коэффициент диффузии хлоридов или углекислого газа;
5) минимальный объем вовлеченного воздуха или газа (для бетонов с требованиями по морозостойкости).
Цементы
5.4.3 В качестве вяжущих для приготовления бетонов (таблица Д.2) следует применять:
1) портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент поГОСТ 10178, ГОСТ 30515, ГОСТ 31108;
2) сульфатостойкие цементы по ГОСТ 22266;
3) глиноземистые цементы по ГОСТ 969.
Допускается применение цементов (вяжущих) низкой водопотребности (ЦНВ, ВНВ), напрягающих и безусадочных цементов и других вяжущих, приготовленных на основе указанных выше цементов. При этом следует подтвердить соответствие коррозионной стойкости и морозостойкости бетона на указанных вяжущих и стойкости арматуры в этих бетонах условиям эксплуатации конструкций, зданий и сооружений.
В газообразных и твердых средах (таблицы Б.1, Б.3) следует применять портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент.
В жидких средах (таблицы В.3, В.4, В.5) и грунтах (таблица В.1), содержащих сульфаты, следует применять сульфатостойкие цементы, шлакопортландцементы и портландцементы, в том числе портландцементы нормированного минералогического состава, а также портландцементы с добавками, повышающими сульфатостойкость бетона.
В средах, агрессивных по содержанию хлоридов (таблицы В.2, В.3, Г.1, Г.2), следует применять портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент или пуццолановый портландцемент с учетом требований к бетону по морозостойкости.
В жидких средах, агрессивных по суммарному содержанию солей при наличии испаряющих поверхностей (таблица В.3), допускается применение глиноземистого цемента при условии соблюдения требования к температурному режиму твердения бетона.
Для бетонных и железобетонных конструкций с предварительно напряженной арматурой применение глиноземистого цемента не допускается.
В бетонных и железобетонных конструкциях, к бетону которых предъявляются требования по водонепроницаемости марок свыше W6, допускается применение цемента с компенсированной усадкой и напрягающего цемента.
Рекомендуемые виды цемента приведены в таблице Д.2.
Заполнители
5.4.4 В качестве мелкого заполнителя следует использовать кварцевый песок по ГОСТ 8736 класса I, а также пористый песок по ГОСТ 9757. Песок класса II по ГОСТ 8736 допускается применять для бетона конструкций, эксплуатирующихся в агрессивных средах, при наличии технического обоснования.
В качестве крупного заполнителя для бетона следует использовать фракционированный щебень из изверженных пород, гравий и щебень из гравия марки по дробимости не ниже 800.
Однородный щебень из осадочных пород, не содержащий слабых включений, с маркой по дробимости не ниже 600 и водопоглощением не выше 2% допускается применять для изготовления конструкций, эксплуатируемых в газообразных, твердых и жидких средах при любой степени агрессивного воздействия, за исключением жидких сред, имеющих водородный показатель рН ниже 4.
Для конструкционных легких бетонов следует применять искусственные и природные пористые заполнители по .
Наличие и количество в заполнителях вредных примесей должно быть указано в соответствующей документации на заполнитель и учитываться при проектировании бетонных и железобетонных конструкций. Мелкий и крупный заполнители должны быть проверены на содержание потенциально реакционно-способных пород. При наличии в составе заполнителей реакционно-способных пород следует предусматривать в качестве мер защиты от коррозии, вызываемой взаимодействием реакционно-способных пород заполнителя со щелочами цемента, следующие мероприятия:
1) подбор состава бетона с минимальным расходом цемента;
3) изготовление бетона на портландцементах с минеральными добавками, пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе;
4) применение активных минеральных добавок в составе бетона;
5) введение в состав бетона гидрофобизирующих и газовыделяющих добавок;
6) запрещение вводить в состав бетона противоморозные добавки и добавки ускорители твердения, содержащие соли натрия и калия — поташ, нитрит натрия, сульфат натрия и др.;
7) введение добавок солей лития;
8) разбавление заполнителей с примесями реакционно-способных пород заполнителем, не содержащим реакционно-способных компонентов;
9) создание сухих условий эксплуатации.
Эффективность указанных мероприятий при использовании конкретного заполнителя должна быть доказана испытаниями по методикам ГОСТ 8269.0.
Для высокопрочных бетонов следует применять заполнители нереакционно-способные со щелочами цемента.
Добавки
5.4.5 Для повышения стойкости бетона железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, следует использовать добавки по ГОСТ 24211, снижающие проницаемость бетона и повышающие его химическую стойкость и морозостойкость, усиливающие защитное действие бетона по отношению к арматуре, а также повышающие стойкость бетона в условиях воздействия биологически активных сред.
Общее количество химических добавок при их применении для приготовления бетона не должно составлять более 5% массы цемента. При большем количестве добавок требуется экспериментальное подтверждение коррозионной стойкости бетона.
Добавки, применяемые при изготовлении железобетонных изделий и конструкций, не должны оказывать коррозионного воздействия на бетон и арматуру.
Максимально допустимое содержание хлоридов в бетоне, выраженное в процентах ионов хлоридов к массе цемента, не должно превышать значений, указанных в таблице Г.3.
В состав бетона не допускается введение хлоридов (хлориды натрия, кальция и др.) при изготовлении следующих железобетонных конструкций:
1) с напрягаемой арматурой;
2) с ненапрягаемой проволочной арматурой диаметром 5 мм и менее;
3) эксплуатируемых в условиях влажного или мокрого режима;
4) с автоклавной обработкой;
5) подвергающихся электрокоррозии.
Не допускается введение хлоридов в состав бетонов и растворов для инъектирования каналов предварительно напряженных конструкций, а также для замоноличивания швов и стыков сборных и сборно-монолитных железобетонных конструкций.
Добавки, содержащие нитраты, нитриты, тиоцианаты (роданиды) и формиаты, допускается применять в бетонах для преднапряженных конструкций в агрессивных средах, если применяется арматурная сталь с индексом К.
Применение добавок электролитов в бетоне конструкций, подвергающихся электрокоррозии, не допускается.
Количество вводимых в бетон минеральных добавок следует определять, исходя из требований обеспечения необходимой коррозионной стойкости бетона на уровне не ниже, чем у бетона без таких добавок.
5.4.6 Воду для затворения бетонной смеси и увлажнения твердеющего бетона следует применять в соответствии с ГОСТ 23732. Применение рециклированной и комбинированной (смешанной) воды для бетонов конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, допускается при наличии экспериментального подтверждения коррозионной стойкости бетона.
5.4.7 Требования к бетону в зависимости от классов сред эксплуатации приведены в таблице Д.1. Данная таблица используется с учетом таблиц, регламентирующих марки бетона по водонепроницаемости, диффузионной проницаемости, морозостойкости. Показатели бетона по проницаемости приведены в таблице Е.1.
5.4.9 Бетоны конструкций зданий и сооружений, подвергающихся воздействию воды и знакопеременных температур, марок по морозостойкости более F150 следует изготавливать с применением воздухововлекающих или микрогазообразующих добавок, а также комплексных добавок на их основе. Объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси для изготовления железобетонных конструкций и изделий должен соответствовать значениям, указанным в , и других нормативных документах на бетоны конкретных видов.
5.4.10 Подбор состава бетона с учетом воздействия среды эксплуатации рекомендуется выполнять в специализированных лабораториях научно-исследовательских институтов, университетов, других научно-исследовательских организаций в случаях, если:
1) заданные проектом сроки эксплуатации здания и сооружения существенно превышают 50 лет, а также, если здание или сооружение имеет повышенный уровень ответственности по ГОСТ Р 54257;
2) среда эксплуатации агрессивна, но характер агрессивности не ясен;
3) возможно повышение агрессивности среды в период эксплуатации здания или сооружения;
4) планируется массовое возведение однотипных конструкций;
5) для приготовления бетона используются новые материалы (цементы, заполнители, наполнители, добавки и т.п.).
5.4.11 Расчет железобетонных конструкций, подверженных воздействию агрессивных сред, следует выполнять с учетом категории требований к трещиностойкости и предельно допустимой ширины раскрытия трещин в бетоне, для газообразных и твердых агрессивных сред по таблице Ж.3, а для жидких агрессивных сред — по таблице Ж.4.
5.4.12 При реконструкции зданий и сооружений рекомендуется выполнять поверочный расчет конструкций с учетом коррозионного износа бетона и арматуры.
5.4.13 Арматурные стали по степени опасности коррозионного повреждения подразделяются на группы I-II. Группа III включает в себя неметаллическую композитную арматуру.
Группа I. Арматура для конструкций без предварительного напряжения горячекатаная, горячекатаная и термомеханически упрочненная, поставляемая в стержнях и мотках.
Группа II. Напрягаемая арматура в виде горячекатаных и термомеханически упрочненных стержней с нормированной стойкостью против коррозионного растрескивания, а также высокопрочная арматурная проволока и канаты из проволоки.
При армировании 7-проволочными прядями торцы конструкций должны быть заглушены или арматура должна иметь защитное покрытие.
Для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, предпочтительнее применять арматурные стали группы II и неметаллическую арматуру группы III.
В железобетонных конструкциях без предварительного напряжения, эксплуатируемых в среднеагрессивных и сильноагрессивных средах, допускается применение термомеханически упрочненной арматуры классов А400, А500, горячекатаной арматуры класса А500 и холоднодеформированной арматуры классов А500 и В500, выдерживающих испытания на стойкость против коррозионного растрескивания по ГОСТ 10884 и ГОСТ 31383 в течение не менее 40 ч. В агрессивных средах для армирования рекомендуется применять неметаллическую композитную арматуру, отвечающую требованиям нормативно-технической документации на нее.
5.4.14 Требования к толщине защитного слоя и проницаемости бетона при воздействии газообразных и твердых агрессивных сред следует устанавливать в соответствии с таблицами Ж.3 и Ж.5, при воздействии жидких сред — с таблицей Ж.4, а при воздействии жидких хлоридных сред — с таблицей Г.1.
5.4.15 Толщину защитного слоя тяжелого и легкого бетонов конструкций плоских плит, полок ребристых плит и полок стеновых панелей допускается принимать равной 15 мм для слабоагрессивной и среднеагрессивной степени воздействия газообразной среды и 20 мм — для сильноагрессивной степени, независимо от класса арматурных сталей. Для неметаллической композитной арматуры толщина защитного слоя назначается из условия обеспечения совместной работы арматуры с бетоном.
Толщину защитного слоя монолитных конструкций следует принимать на 5 мм более значений, указанных в таблицах Г.1, Ж.3, Ж.4, Ж.5.
Для предварительно напряженных железобетонных конструкций 2-й категории трещиностойкости ширину непродолжительного раскрытия трещин допускается увеличивать на 0,05 мм при повышении толщины защитного слоя на 10 мм.
5.4.16 Для конструкций 3-й категории трещиностойкости применение проволоки классов B-I и Вр-I диаметром менее 4 мм не допускается в конструкциях, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах.
5.4.17 Арматурные канаты для предварительно напряженных железобетонных конструкций следует изготавливать из проволоки диаметром не менее 2,5 мм в наружных и не менее 2,0 мм — во внутренних слоях каната.
5.4.18 Применение бетонных и железобетонных конструкций из легких бетонов в агрессивных средах допускается наравне с тяжелыми бетонами при соответствии их физико-технических характеристик соответствующим характеристикам тяжелых бетонов.
5.4.19 Несущие конструкции из легких бетонов на пористых заполнителях с водопоглощением свыше 14% объема для применения в агрессивных средах не допускаются.
5.4.20 Ограждающие конструкции из легких и ячеистых бетонов для производств с агрессивными газообразными и твердыми средами следует применять в соответствии с таблицей Л.1.
5.4.21 Железобетонные конструкции из армоцемента допускается применять в слабоагрессивной газообразной, жидкой и твердой средах при условии армирования оцинкованной арматурой или неметаллической композитной арматурой. В жидкой и твердой средах необходимо применять вторичную защиту поверхности армоцементных конструкций.
Системы пожарной безопасности и защиты имущества для зданий
Системы пожарной безопасности и защиты собственности для зданий требуют знания и понимания опасностей, чтобы уменьшить потенциальное возникновение пожара и его риск для жизни и имущества во время пожара.
Важность систем пожарной безопасности и защиты имущества для зданий
При возникновении пожара травмы и смерть могут быть вызваны удушением от ядовитого дыма и дыма, ожогами от прямого воздействия огня, сердечными приступами из-за стресса и напряжения, ударами в результате обрушения конструкции, взрывами и падениями.
Не только на безопасность жизни и защиту имущества влияет конструкция конструкции и ее противопожарные меры, но также они влияют на качество строительных материалов, содержание и содержание здания.
Сбалансированная конструкция зависит от трех взаимодополняющих систем для уменьшения опасности смерти и материального ущерба в результате пожара.
Эти три системы представляют собой систему обнаружения для предупреждения людей о пожаре, систему загрязнения для ограничения или ограничения масштабов пожара и автоматическую систему тушения пожара до тех пор, пока его не потушат.
Эти системы сбалансированной конструкции дополняют друг друга, добавляя свойства огнестойкости, которых нет в других компонентах. Более того, некоторые элементы сбалансированной конструкции являются избыточными, что означает, что в случае выхода из строя одной детали другая часть обеспечит пожарную безопасность.
В дополнение к применению превосходной физически сбалансированной конструкции для пожарной безопасности, идеальная программа обучения и подготовки должна быть интегрирована с планом пожарной безопасности.
Системы пожарной безопасности и защиты имущества зданий
- Автоматическое обнаружение
- Автоматическое подавление
- Отсек
- Защита собственности
- Современное состояние проектирования в области пожарной безопасности
Автоматическое обнаружение пожара
Первая и самая важная мера против пожара, который протекает медленно с дымом, но без огня и слабого тепла, не активирующего спринклерную головку, — это точное раннее предупреждение.
С точки зрения безопасности жизни, извещатели имеют большое значение, потому что они предупреждают людей, находящихся рядом с источником пожара, о необходимости убегать.
Чтобы предупредить пожарную охрану, можно установить системы сигнализации, чтобы уменьшить время реакции пожарных, увеличить скорость спасательных операций и ограничить распространение пожара и повреждений конструкций.
Если датчики закреплены в коридорах и подключены к центральной системе сигнализации, эвакуация всего пассажира будет легкой, а вероятность травм и смертей снизится.Пожарный извещатель с обнаружением дыма — самый обычный извещатель, используемый для раннего предупреждения.
Как правило, извещатели должны быть подключены к непрерывному источнику питания и должны иметь батарею в качестве резервного на случай пропадания питания.
Расположение автоматического пожарного извещателя
Расположение автоматического извещателя указано в соответствии с общими требованиями строительных норм. В жилом доме детекторы должны быть установлены во всех спальных комнатах, зонах, прилегающих к спальням, и на всех уровнях здания, включая подвал.
Выбор подходящих извещателей зависит от количества этажей, помещений с препятствиями, количества движения воздуха и других факторов.
Установленные извещатели уязвимы для различных непредвиденных неисправностей, например, из-за отсутствия обслуживания из-за халатного отношения человека, неисправности источника питания или акта саботажа.
Рис.1: Автоматическая система обнаружения пожара в зданиях
Рис.2: Установленная система автоматического обнаружения пожара
Автоматическое пожаротушение в зданиях
Назначение автоматической спринклерной системы — борьба с возгоранием в месте его возникновения.Несмотря на то, что спринклерные системы в жилых помещениях не предназначены для тушения пожара, они надежны и эффективны для ограничения источника огня в помещении до тех пор, пока его можно будет полностью остановить.
Автоматический разбрызгиватель может снизить вероятность пробоя, который может быть опасным событием. Мало того, что пожаротушение обеспечивает доступ к зданию, чтобы помочь жителям выйти из опасной зоны, но также позволяет продолжать тушение пожара.
Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) рекомендует минимальный стандарт для проектирования и установки спринклерных систем.Стандарт для установки спринклерных систем (NFPA-13) включает спринклерные системы для общего использования, в то время как стандарт для установки спринклерных систем в жилых помещениях высотой до четырех этажей включительно (NFPA 13R) охватывает жилые помещения.
Если в здании присутствует большое количество горючего содержимого, то следует соблюдать NFPA 13 без учета высоты этажа, чтобы гарантировать защиту складских помещений, туалетов и других скрытых закрытых помещений, построенных из горючих материалов.
Проектирование, установка, тестирование и обслуживание спринклерных систем регулируются стандартами NFPA. Очевидно, что эффективная и влиятельная спринклерная головка требует достаточного водоснабжения и системы трубопроводов для подачи воды в спринклерную головку.
Стандарт определяет участки или комнаты, которые не нужно орошать. После завершения установки спринклера, в соответствии со стандартами, осмотр и приемка трубопроводной арматуры, насосов и резервуаров системы.
Недостаточное обслуживание и неправильная подача воды приводят к ухудшению работы спринклера.
Рис.3: Система пожаротушения в зданиях
Рис. 4: Автоматическая система пожаротушения на кухне
Факторы, влияющие на характеристики бетона во время пожара
Имя пользователя *
Электронное письмо*
Пароль*
Подтвердить Пароль*
Имя*
Фамилия*
Страна
Выберите страну … Аландские острова IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraÇaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный ТерриторииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГватемалаГернсиГвинеяГвинея-БисауГайанаГайтиОстров Херд и острова МакдональдГондурасХо нг КонгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракОстров МэнИзраильИталия Кот-д’Ивуар ЯмайкаЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКиргизияЛаосЛатвияЛебанЛезотоЛиберияЛибияЛихтенштейнЛихтенштейнЛитва ЮжныйAR, ChinaMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarRepublic из IrelandReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия / Sandwich ОстроваЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурция ТуркменистанТуркс и Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобритания (Великобритания) США (США) УругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЗападное СамоаЙеменЗамбияЗимбабве
Captcha *
Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.*
Противопожарная защита | Американский институт стальных конструкций
Огонь может ударить где угодно и когда угодно, поэтому очень важно спланировать худшее.
Строительные нормы и правила определяют количество часов, в течение которого конструкция должна выдерживать заданную температуру, на основе множества характеристик рассматриваемого здания. При создании плана противопожарной защиты необходимо учитывать три ключевых момента: безопасность жизни, пожаротушение и защита конструкции. Здесь мы сосредоточимся на распространенных способах защиты стальной конструкции.Дополнительную информацию о безопасности жизни, пожаротушении и защите конструкции можно найти в Руководстве по проектированию AISC 19: Огнестойкость каркаса из конструкционной стали .
Влияние температуры на сталь …
Даже негорючие материалы, такие как сталь, могут подвергаться воздействию высоких температур. Однако, поскольку элементы конструкции обычно не нагружаются до полной расчетной прочности, даже голая сталь может иметь достаточную несущую способность, чтобы противостоять воздействию огня.
В целом конструкционная сталь сохраняет 60% предела текучести при температуре окружающей среды при 1000 ° F — и большинство пожаров в зданиях в какой-то момент превышают эту температуру.
Стандартное испытание на огнестойкость ASTM использует постоянно возрастающие температуры, предполагая, что в огне есть бесконечный запас топлива и элементы загружены с полной расчетной нагрузкой. Когда строительные нормы и правила определяют огнестойкость конструкции на основе результатов этих испытаний, стальные конструкционные элементы должны быть изолированы защитными материалами.
Многие такие материалы и системы хорошо себя зарекомендовали. Подрядчики должны проявлять большую осторожность, чтобы правильно установить все из них, сохраняя при этом физическую целостность, благодаря которой они так хорошо изолированы.
Здания из конструкционной стали хорошо работают при воздействии огня.
Сталь — прочный, негорючий, огнестойкий материал. Правильно спроектированный и изготовленный стальной каркас может сохранить свою конструктивную целостность в случае пожара и длительного воздействия высоких температур.Международный Строительный кодекс (IBC) и другие действующие строительные нормы и правила содержат предписывающие критерии для определения того, когда и какие требования применяются к различным типам строительства, высоте, площади и занятости.
Противопожарная защита достигается за счет комбинации активных и пассивных методов противопожарной защиты. Многие конструкции со стальным каркасом, в том числе некоторые малоэтажные здания, спортивные стадионы и открытые парковочные конструкции, даже не требуют противопожарной защиты или требуют только активной противопожарной защиты (спринклерные системы).Однако, когда требуется пассивная противопожарная защита, существует несколько экономичных вариантов покрытия, которые могут не только достичь подходящей огнестойкости, но и выглядеть привлекательно, если сталь остается открытой.
Вспучивающиеся покрытия
Вспучивающиеся покрытия представляют собой лакокрасочные смеси на основе эпоксидной смолы, наносимые на загрунтованную стальную поверхность. Под воздействием высоких температур эти покрытия расширяются во много раз по сравнению с их первоначальной толщиной, образуя изолирующее покрытие, защищающее стальной элемент от нагрева.Эти покрытия обеспечивают огнестойкость до четырех часов.
Вспучивающиеся покрытия могут эффективно сбалансировать архитектурно открытые элементы конструкции из стальной конструкции с требованиями огнестойкости. Однако вспучивающиеся покрытия дороже, в несколько раз дороже обычных систем, наносимых распылением. Стоимость вспучивающихся покрытий увеличивается по мере увеличения требуемой огнестойкости. Эти покрытия обычно используются только для защиты незащищенной стали. Один элемент часто может иметь комбинацию систем: волокнистые системы, наносимые распылением на скрытые части, и вспучивающиеся покрытия на открытых частях.
Внешние вспучивающиеся покрытия
Наружные вспучивающиеся покрытия используются в тяжелых промышленных условиях или когда сталь находится снаружи здания и по-прежнему нуждается в огнестойкости. Наружные вспучивающиеся материалы также хорошо работают в местах с ограниченным пространством, таких как шахты лифтов, где требуется более тонкий альтернативный вариант традиционной цементной огнезащиты.
Гипс
Гипс обычно используется для защиты от огня, и он бывает разных форматов.Добавление легких минеральных заполнителей, таких как вермикулит и перлит, может значительно повысить эффективность систем противопожарной защиты на основе гипса.
Гипсовая штукатурка может наноситься на металлическую или гипсовую рейку. Если в вашем проекте используется гипсовая штукатурка, подрядчик должен убедиться, что правильно установил обрешетку, а затем нанести необходимую толщину правильно подобранной смеси.
Между тем, гипсокартон
может быть установлен поверх холодногнутого стального каркаса или каркаса и доступен в нескольких различных вариантах.Стеновые плиты типа X имеют сердцевину специальной конструкции, которая обеспечивает большую огнестойкость, чем обычные стеновые плиты той же толщины. Кроме того, многие производители выпускают собственные стеновые панели, которые еще более устойчивы к возгоранию. Важно убедиться, что стеновая плита, используемая в строительстве, соответствует тому, что указано в окончательном проекте. Кроме того, могут потребоваться специальные типы и расстояния между крепежами и швеллерами.
Обычные покрытия | Огнеупорный материал, наносимый распылением (SFRM)
Наиболее широко используемыми огнезащитными материалами для конструкционной стали являются минеральное волокно и другие вяжущие материалы, которые распыляются непосредственно на контуры балок, колонн, балок и настилов перекрытий / крыш.Огнестойкие материалы, наносимые распылением (SFRM), расширяют и изолируют конструкционную сталь, чтобы предотвратить разрушение, которое может возникнуть в результате быстрого повышения температуры. SFRM обычно используются, если сталь скрыта от глаз, например, над потолком комнаты или за гипсокартоном.
Эти материалы являются патентованными, поэтому особенно важно смешивать и наносить каждый продукт в соответствии с инструкциями производителя. UL издает огнестойкие конструкции с разными типами и толщиной материала.
Перед нанесением этих материалов обязательно удалите грязь, масло и отслоившуюся окалину, поскольку подобные дефекты могут повлиять на адгезию. Легкая коррозия — это нормально и не оказывает отрицательного влияния на адгезию.
Сталь
, скорее всего, прибудет на вашу строительную площадку после грунтования производителем. Обязательно используйте огнезащитный материал, одобренный для нанесения поверх грунтовки, чтобы обеспечить хорошее сцепление между напыляемым материалом и загрунтованным стальным элементом.
Для этого приложения одобрен ряд материалов.Кроме того, исследования показали, что нет необходимости красить конструкционную сталь, когда она защищена, например, с помощью огнезащитных материалов, наносимых распылением, или полностью закрыта между внутренней и внешней стенами здания.
Подвесные потолочные системы
Системы подвесных потолков защищают полы, балки и балки. UL публикует рейтинги огнестойкости для каждой из доступных запатентованных систем. Планируя использовать систему подвесного потолка, не забудьте тщательно защитить отверстия для осветительных приборов, диффузоров и аналогичных аксессуаров.Производитель предоставит конкретные инструкции для облегчения этой защиты, а также интеграции потолочной плитки, решеток и подвесных систем. Обязательно внимательно следуйте этим инструкциям.
В случае ферм и / или балок для передачи нагрузки, которые выдерживают нагрузки от более чем одного этажа, строительные нормы могут не разрешать использование систем подвесных потолков.
Бетон и кладка
В прошлые десятилетия бетон был наиболее широко используемым материалом для огнезащиты конструкционной стали, хотя его относительно высокая теплопроводность не делает его особенно эффективным выбором.В результате бетон больше не широко используется для защиты от огня.
Заметным исключением является растущее использование композитных конструкций, таких как стальные колонны с бетонным покрытием. Бетон и каменная кладка также иногда используются для защиты стальных колонн в архитектурных целях или когда требуется существенное сопротивление физическим повреждениям.
AISI предлагает проектную информацию по огнестойкости стальных колонн, заключенных в бетон или защищенных крышками колонн из сборного железобетона.Информацию об использовании бетонной кладки или кирпича можно получить в Национальной ассоциации бетонных кладок и Американском институте кирпича соответственно.
В дополнение к покрытиям, указанная степень огнестойкости может быть достигнута с помощью стандартных плит, заполненных бетоном полых конструктивных профилей (HSS) и бетонных широких фланцевых элементов. Чтобы определить, какой уровень огнестойкости и уровень защиты вам нужен для вашего проекта, обратитесь к главам 6 и 7 IBC.
Для получения дополнительной информации о противопожарной защите и защите от пожара см. Факты для стальных зданий — Пожар.
ресурсов
Противопожарные стальные конструкции — SteelConstruction.info
Пассивные противопожарные материалы изолируют стальные конструкции от воздействия высоких температур, которые могут возникнуть при пожаре. Их можно разделить на два типа: нереактивные, из которых наиболее распространены плиты и спреи, и реактивные, из которых наиболее распространенным примером являются тонкопленочные вспучивающиеся покрытия. Тонкопленочные вспучивающиеся покрытия можно наносить как на строительной площадке, так и за ее пределами.
Великобритании повезло иметь эффективную и конкурентоспособную отрасль конструкционной противопожарной защиты, которая обеспечивает отличное качество по низкой цене.
[вверх] Вспучивающиеся покрытия
Вспучивающиеся покрытия представляют собой материалы, подобные краске, которые инертны при низких температурах, но обеспечивают изоляцию в результате сложной химической реакции при температурах обычно около 200–250 ° C.При таких температурах свойства стали не пострадают. В результате этой реакции они набухают и образуют расширенный слой угля с низкой проводимостью.
Вспучивающиеся покрытия можно разделить на две большие группы: тонкопленочные и толстопленочные. Тонкопленочные материалы изготавливаются на основе растворителей или воды и в основном используются при пожарах в зданиях. Толстопленочные вспучивающиеся покрытия изначально были разработаны для морской и нефтегазовой промышленности, но были модифицированы для использования в зданиях.
[вверх] Тонкопленочные вспучивающиеся покрытия
Системы тонкопленочных вспучивающихся покрытий обычно состоят из трех компонентов: грунтовки, базового покрытия (части, которая реагирует на огонь) и герметизирующего покрытия. Базовое покрытие обычно состоит из следующих ингредиентов:
- Катализатор, который разлагается с образованием минеральной кислоты, такой как фосфорная кислота.
- Углекислый газ, такой как крахмал, который в сочетании с минеральной кислотой образует углеродистый уголь.
- Связующее или смола, размягчающаяся при заданной температуре.
- Вспенивающий агент, который разлагается вместе с плавлением связующего с выделением больших объемов негорючих газов. Эти газы включают диоксид углерода, аммиак и водяной пар. Образование этих газов вызывает набухание или вспенивание углеродсодержащего полукокса с образованием изолирующего слоя, во много раз превышающего первоначальную толщину покрытия.
Они в основном используются в зданиях, где требования к огнестойкости составляют 30, 60 и 90 минут. В последние годы был разработан ряд продуктов, которые могут обеспечить огнестойкость в течение 120 минут.Их можно применять как на месте, так и за его пределами.
Как правило, большинство применений на месте выполняется с использованием материалов на водной основе. Однако там, где структура, на которую наносится материал, не предназначена для конечного использования в сухой, нагретой (C1) среде, обычно используются материалы на основе растворителей. Материалы на основе растворителей также имеют тенденцию охватывать более широкий диапазон факторов сечения, чем материалы на водной основе, и могут использоваться на месте для защиты небольших участков, требующих большой толщины.
Для получения привлекательной отделки поверхности можно использовать покрытия как на основе растворителей, так и на водной основе.Если требуется декоративная или индивидуальная отделка, это должно быть включено в спецификацию. Тонкопленочные вспучивающиеся вещества обладают дополнительными преимуществами, заключающимися в том, что они могут легко покрывать сложные формы, а установка последующей защиты относительно проста.
Типичный коэффициент расширения составляет около 50: 1, т.е. покрытие толщиной 1 мм расширяется до 50 мм при воздействии огня.
Подробное руководство по спецификации и установке наносимых на стройплощадку тонкопленочных вспучивающихся покрытий можно получить в Ассоциации специалистов по противопожарной защите [1] .
- Примеры тонкопленочных вспучивающихся покрытий
(изображения любезно предоставлены Sherwin-Williams Protective and Marine Coatings)
[вверх] Вспучивающиеся покрытия, наносимые за пределами строительной площадки
Заявка на выезд
Развитие отрасли по нанесению тонкопленочных вспучивающихся покрытий за пределами предприятия было историей успеха в Великобритании, которая теперь экспортируется по всему миру.Процесс обычно включает применение на большом, хорошо вентилируемом и отапливаемом объекте, удаленном от строительной площадки. У него есть ряд явных преимуществ:
- Более быстрое строительство
- Улучшенный контроль качества
- Уменьшение сбоев на объекте
- Чистые участки
- Повышенная безопасность на объекте
- Более простая установка для обслуживания
Специалисты по спецификации должны знать, что тонкопленочные вспучивающиеся покрытия, наносимые за пределами объекта, используются в основном для неэстетичных конечных целей.Эстетическая отделка возможна и была достигнута с использованием сторонних приложений, но это требует дополнительного уровня ухода и внимания. Это связано с тем, что некоторые повреждения при транспортировке неизбежны, даже если аппликаторы стараются минимизировать их. Трудно (но, конечно, не невозможно) отремонтировать повреждения, чтобы они соответствовали внешнему виду остального покрытия, но это добавляет сложности работе.
Нанесение тонкопленочных вспучивающихся покрытий за пределами предприятия — это специализированная задача. Ассоциация специалистов по противопожарной защите издает руководящий документ [2] в помощь разработчикам.Это включает в себя спецификацию модели, из которой могут быть взяты пункты для включения в собственные контрактные документы специалиста.
Внешнее приложение дороже, чем его эквивалент на месте, с точки зрения начальных затрат, но ценность преимуществ может сделать его более экономичным в целом. Это широко признано, и исследования рынка показывают, что этот процесс занимает значительную долю рынка в Великобритании.
- Нанесение тонкопленочных вспучивающихся покрытий за пределами строительной площадки
[вверх] Толстопленочные вспучивающиеся покрытия
Штаб-квартира New York Times с толстослойной эпоксидной огнезащитой для наружной стали
(Изображение предоставлено International Paint)Предварительно формованные оболочки с использованием толстопленочного вспучивающегося эпоксидного материала
(Изображение любезно предоставлено Nuvia)
Толстопленочные вспучивающиеся покрытия обычно имеют эпоксидную основу и обычно имеют гораздо большую толщину сухой пленки, чем тонкопленочные альтернативы.Эти материалы являются прочными и долговечными и изначально были разработаны для использования при углеводородных пожарах, где режим испытательного нагрева намного более суров, чем тот, который используется для большинства промышленных и коммерческих применений.
Ряд производителей модифицировали свои материалы для использования в целлюлозных пожарах. Эти модифицированные материалы обычно используются в ситуациях, когда требуются преимущества вспучивающихся покрытий с точки зрения внешнего вида, веса и толщины, но когда обстоятельства слишком суровы или обслуживание слишком сложное, что позволяет использовать тонкопленочные материалы.Типичные недавние примеры произошли с наружной сталью в высотных зданиях и открытой морской среде.
Коэффициенты расширения для толстопленочных вспучивающихся веществ намного ниже, чем для тонкопленочных материалов, обычно около 5: 1. Возможна эстетическая отделка, а также может поставляться в виде предварительно отформованных кожухов.
Толстопленочные вспучивающиеся покрытия также можно наносить за пределами строительной площадки.
[верх] Платы
Панели
широко используются для защиты конструкций от огня в Великобритании.Они используются как там, где система защиты находится на виду, так и там, где она спрятана. Они предлагают разработчику чистый, упакованный в коробку внешний вид и обладают дополнительными преимуществами, заключающимися в том, что приложение является сухим и может не иметь значительного влияния на другие виды деятельности. Кроме того, плиты изготавливаются на заводе, и толщина может быть гарантирована. Кроме того, плиты можно наносить на неокрашенные стальные конструкции.
Существует два основных типа защиты плат: легкие и тяжелые. Легкие плиты обычно имеют плотность 150–250 кг / м³ и обычно не подходят для декоративной отделки.Обычно они используются там, где эстетика не важна, и они дешевле, чем аналоги в тяжелом весе.
Плотные плиты обычно имеют диапазон 700-950 кг / м³ и обычно подходят для декоративной отделки. Обычно они используются там, где важна эстетика.
Оба типа плат могут использоваться в ограниченных внешних условиях, но следует проконсультироваться с производителем.
Подробное руководство по установке систем защиты плат можно получить в Ассоциации специалистов по противопожарной защите [3] .
- Бортовые системы защиты
Платы можно формировать сложной формы
(Изображение любезно предоставлено Promat Ltd.)Эстетические и неэстетичные доски вместе
(Изображение любезно предоставлено Promat Ltd.)
[вверх] Распылители
Распыление цемента на балках
(Изображение любезно предоставлено Promat Ltd.)
Распылительная защита широко используется в Соединенных Штатах, но менее распространена в Великобритании. Его преимущество заключается в том, что его можно использовать для покрытия сложных форм и деталей, а также в том, что затраты существенно не увеличиваются с увеличением толщины защиты. Это связано с тем, что большая часть стоимости нанесения приходится на рабочую силу и оборудование, а меньшая — на стоимость материала. Некоторые материалы также могут быть использованы для наружного и углеводородного возгорания.
Спреи не подходят для эстетических целей. Кроме того, приложение представляет собой «мокрую торговлю», и это может повлиять на другие операции на объекте. При расчете затрат, возможно, придется сделать поправку на возможное требование предотвращения чрезмерного распыления. Подробное руководство по установке систем защиты от брызг можно получить в Ассоциации специалистов по противопожарной защите [4] .
[вверх] Гибкие системы одеял
Система гибких одеял
(Изображение любезно предоставлено Thermal Ceramics Ltd.)
Гибкие системы противопожарной защиты были разработаны в ответ на потребность в легко наносимом огнезащитном материале, который можно использовать на сложных формах и деталях, но там, где это сухая торговля. Количество производителей этой продукции ограничено. Крепление одеяла показано на прилагаемой фотографии.
[вверх] Бетонная оболочка
Бетонное ограждение металлоконструкций
До конца 1970-х годов бетон был наиболее распространенной формой противопожарной защиты стальных конструкций.Однако введение легких запатентованных систем, таких как плиты, спреи и тонкопленочные вспучивающиеся покрытия, привело к резкому сокращению их использования. Тем не менее, бетонная облицовка имеет свое место и продолжает занимать небольшой процент на рынке противопожарной защиты, при этом иногда используются другие традиционные методы, такие как облицовка из блоков.
Главное преимущество бетона — прочность. Он обычно используется там, где важна устойчивость к ударам, истиранию и погодным условиям. E.грамм. склады, подземные автостоянки и внешние сооружения.
Основные недостатки:
- Стоимость — по сравнению с облегченными системами;
- Использование пространства (большие защитные покрытия занимают ценное пространство вокруг колонн)
- Вес.
Информация о толщине бетонной оболочки для определенных периодов огнестойкости опубликована Строительным научно-исследовательским учреждением [5] . Его также можно найти в BS EN 1994-1-2 [6] .
[вверху] Частичная защита
Стандартные огнестойкие испытания показали, что конструктивные элементы, не предназначенные для полного воздействия огня, могут демонстрировать значительные уровни огнестойкости без применяемой защиты. Были разработаны методы, использующие этот эффект для достижения огнестойкости в течение 30 и 60 минут. Если требуются более высокие периоды огнестойкости, к незащищенным стальным конструкциям можно применять меньшую толщину противопожарной защиты, поскольку обогреваемый периметр и, следовательно, коэффициент сечения меньше, чем у полностью открытого корпуса.Подробнее см. Здесь.
Есть пять способов использования частичной защиты:
[вверх] Блок заполненных колонн
30-минутная огнестойкость может быть достигнута за счет использования автоклавных блоков из пенобетона, цементированных между фланцами и привязанных к стенке прокатных профилей. Возможны более длительные периоды огнестойкости за счет защиты только открытых фланцев. Руководство можно получить в Исследовательском учреждении строительства [7] .
[вверху] Балка перекрытия угловая
Угловые балки перекрытия для полок — это балки с уголками, приваренными или прикрученными к стенке для поддержки плиты перекрытия.Это защищает верхнюю часть балки от огня, в то время как нижняя часть остается открытой. повышение огнестойкости как положение опорного угла перемещается далее вниз луча и сопротивление 60 минут пожара может быть достигнуто в некоторых случаях. Угловые балки перекрытия для полок чаще крепятся болтами, а не свариваются, как показано на прилагаемой фотографии.
Руководство доступно в SCI P126.
[вверх] Тонкие балки перекрытия
Существует ряд решений для неглубоких перекрытий с использованием «интегрированных» балок.Балки могут быть прокатаны или изготовлены, и существует ряд альтернативных вариантов. Одна такая сборная балка состоит из Н-образного сечения (обычно UC) со сварной нижней пластиной — это часто называют «тонкой балкой перекрытия». К другим относятся сверхмелкие балки перекрытия (USFB) от Kloeckner Westok. Общая идея заключается в том, что балки асимметричны с более широким нижним фланцем, чем верхний фланец, для поддержки плиты перекрытия, которая может быть либо сборными железобетонными (ПК) блоками, либо композитной плитой глубокого перекрытия.
Ключевой особенностью таких систем неглубокого перекрытия является то, что почти вся стальная секция защищена от огня плитой перекрытия, а огнестойкость до 60 минут достигается без защиты открытой нижней плиты.
Если требуется период огнестойкости более 60 минут, защита требует только открытый нижний фланец, пластина или балка.
Противопожарная и стальная конструкция — SteelConstruction.info
За последние три десятилетия произошел значительный прогресс в понимании поведения стали в огне, и теперь можно с полным основанием утверждать, что о стали известно больше, чем о любом другом каркасном материале Огонь. Тщательное тестирование, как в малых, так и в крупных масштабах, привело к развитию методов моделирования и анализа, которые постоянно совершенствуются некоторыми ведущими университетами и исследовательскими центрами Великобритании.Они были приняты специализированными консалтинговыми компаниями, которые находятся на переднем крае своих возможностей с точки зрения предоставления эффективных инженерных решений для пожаротушения в зданиях. Это сопровождалось развитием конкурентоспособной и эффективной отрасли противопожарной защиты, которая вложила огромные средства в исследования и разработки и поставляет эффективные материалы за небольшую часть затрат, которые были стоить одно или два десятилетия назад. Это можно сравнить с такими альтернативами, как железобетон, где правила пожарной безопасности основаны на испытаниях, проведенных более пятидесяти лет назад, и где более недавние испытания продемонстрировали значительные недостатки [1] .
[наверх] Строительные нормы и правила пожарной безопасности в зданиях
Основные статьи: Требования к огнестойкости конструкций
Обязательства, возлагаемые на тех, кто проектирует и строит здания, чтобы гарантировать их безопасность и здоровье, содержатся в Строительных правилах. Требования нормативных документов изложены в функциональном плане, то есть в них описывается, что необходимо сделать, но не то, как этого можно достичь.
Например, Требование B3 (1) Строительных правил Англии гласит, что Здание должно быть спроектировано и построено таким образом, чтобы в случае пожара его устойчивость сохранялась в течение разумного периода времени . Эквивалентное требование (2.3) в Шотландских строительных правилах гласит, что Каждое здание должно быть спроектировано и построено таким образом, чтобы в случае возникновения пожара внутри здания несущая способность здания продолжала функционировать. до тех пор, пока все обитатели не сбежат или им не будет оказана помощь в побеге из здания и пока не будут приняты меры по локализации пожара .
Правительства различных регионов Великобритании публикуют документы, в которых даются рекомендации по средствам достижения соответствия. Что касается пожара, наиболее широко используемым из них является Утвержденный документ Англии B [2] . Среди различных правил пожарной безопасности в зданиях, содержащихся в этом документе, содержатся подробные сведения о требованиях к огнестойкости конструкций для выполнения обязательств по устойчивости конструкции, описанных выше. Например, офисное здание высотой более 30 метров требует огнестойкости в течение 120 минут плюс спринклерная система, обеспечивающая безопасность жизнедеятельности, а сборочное здание без орошения высотой от 18 до 30 метров требует огнестойкости в течение 90 минут.До апреля 2014 года этот документ использовался в Англии и Уэльсе, но в этом месяце был выпущен отдельный документ для Уэльса [3] . Различия между ними невелики, но необходимо знать, что они существуют.
В Шотландии эквивалентным документом является Scottish Technical Handbook 2 [4] , а в Северной Ирландии — Technical Booklet E [5] . Также действуют некоторые местные и строительные нормы.
Все документы Правительства предусматривают альтернативные решения с использованием подходов пожарной безопасности.Утвержденный документ B [2] заявляет, что Техника пожарной безопасности может обеспечить альтернативный подход к пожарной безопасности. Это может быть единственный практический способ достижения удовлетворительной пожарной безопасности в некоторых больших и сложных зданиях и зданиях с различным использованием .
В последние годы, в результате обширных исследований природы пожара, его распространения и факторов риска при пожарах, Британский институт стандартов опубликовал BS 9999 [6] .Цель разработки документа — обеспечить более прозрачный и гибкий подход к пожаробезопасному проектированию за счет использования структурированного подхода к рискам. Во многих случаях использование BS 9999 [6] приведет к более экономичным решениям проблемы пожара, чем это возможно с использованием правительственных публикаций.
[вверх] Огнестойкость металлоконструкций
Большие и тяжелые секции нагреваются медленнее, чем меньшие и легкие секции, поэтому обладают большей огнестойкостью.
Основные статьи: Испытания на огнестойкость, Проектирование с использованием строительных норм пожарной безопасности
Всем горячекатаным стальным конструкционным профилям присуща определенная огнестойкость, которая зависит от размера профиля, степени воздействия огня и нагрузки, которую он несет.Огнестойкость обычно измеряется в зависимости от способности структурной части выжить в стандартном испытании на огнестойкость, как указано в BS 476, Части 20, [7] , ISO 834 [8] и BS EN1363-1 [9] . Это испытание проводится в утвержденной печи по стандартной кривой время-температура, которая одинакова для всех материалов и компонентов.
Прочность горячекатаной конструкционной стали снижается с температурой. После обширной серии стандартных испытаний на огнестойкость это снижение прочности было определено количественно.Недавние международные исследования также показали, что предельная температура (разрушение) элемента из конструкционной стали не является фиксированной, а изменяется в зависимости от двух факторов: профиля температуры и нагрузки.
Для небольших, полностью нагруженных горячекатаных профилей, открытых со всех четырех сторон, собственная огнестойкость без дополнительной защиты может составлять всего 12 минут. Для очень больших горячекатаных профилей, слабо нагруженных и с некоторой частичной защитой от бетонных плит перекрытия на верхнем фланце, это может достигать 50 минут.Если обогреваемый периметр дополнительно сокращается за счет метода строительства (например, системы неглубоких полов), может быть достигнута внутренняя огнестойкость до 60 минут.
Падение прочности горячекатаной конструкционной стали с температурой
Если внутренняя огнестойкость стали меньше той, которая необходима для соответствия требованиям структурной устойчивости здания, необходимо принять дополнительные меры предосторожности.Обычно это принимает форму применяемой противопожарной защиты, которая изолирует сталь от повышающихся температур. При использовании горячекатаных полых профилей существует возможность избежать применения противопожарной защиты за счет использования арматуры и бетонной заливки.
[вверх] Проектирование с использованием строительных норм пожарной безопасности
Основные статьи: Испытания на огнестойкость, Проектирование с использованием строительных норм пожарной безопасности, Строительная пожарная техника
Первый в мире код конструкции для стали в огне, BS5950 Part 8 [10] , был опубликован в Великобритании в 1990 году и переработан в 2003 году.Он основан на обширных испытаниях, проведенных Tata Steel и Building Research Establishment (BRE), и объединяет в одном документе подробные сведения о многих методах достижения огнестойкости стальных конструкций. Хотя он основан на оценке характеристик конструкционных стальных элементов при стандартном испытании на огнестойкость, он также может использоваться в оценках пожарной инженерии, когда параметрические температуры возгорания определяются расчетным путем.
BS5950 Часть 8 [10] также включает проектную информацию и руководство по проектированию портальных рам, полых профилей в условиях пожара, наружных стальных конструкций, композитных плит и расчета толщин противопожарной защиты на основе предельных температур (разрушения).Предпосылки к стандартным и работающим примерам (до версии 1990 г.) приведены в SCI P080.
В настоящее время опубликованы следующие Еврокоды, описывающие правила противопожарного проектирования зданий с использованием металлоконструкций:
Еврокоды пожарной безопасности более подробны, чем BS5950 Часть 8 [10] . Доступен более высокий уровень детализации свойств материалов, и, помимо решения большинства вопросов, охватываемых BS5950 Часть 8 [10] , объединенный набор пожарных Еврокодов также вводит концепцию взаимосвязи времени и температуры для различных типов. пожаров, в том числе параметрических пожаров.Это пожары, характерные для условий в рассматриваемом здании. Предусмотрено три уровня расчета: табличный; простой и продвинутый.
Табличные методы используются для прямого проектирования, когда известны определенные параметры, относящиеся к нагрузке, геометрии и армированию. Обычно считается, что простые методы подходят для ручных вычислений, хотя они часто довольно сложны (как правило, намного сложнее, чем в BS5950 Part 8 [10] ) и часто могут требовать разработки электронных таблиц или специальных программ.Расширенные расчетные модели подходят только для компьютерного анализа, но не для общего проектирования.
Дизайн Еврокоды обычно сопровождаются национальными приложениями, которые содержат инструкции по значениям для определенных национальных параметров, а также по элементам стандартов, которые не применимы в Великобритании. При этом признается ответственность регулирующих органов в каждом государстве-члене ЕС за определение собственных требуемых уровней безопасности. Национальное приложение может также содержать руководство по применению информационных приложений в Еврокодах и ссылки на непротиворечивую дополнительную информацию (NCCI), чтобы помочь пользователю применять правила проектирования в Еврокодах.Общие сведения о Еврокодах приведены в SCI P375.
[вверх] Противопожарные стальные конструкции
Основные статьи: Противопожарные стальные конструкции
Пассивные противопожарные материалы изолируют стальные конструкции от воздействия высоких температур, которые могут возникнуть при пожаре. Их можно разделить на два типа: нереактивные, из которых наиболее распространены плиты и спреи, и реактивные, лучшим примером которых являются тонкопленочные вспучивающиеся покрытия.В свою очередь, тонкопленочные вспучивающиеся покрытия можно наносить как на месте, так и за его пределами. Великобритании повезло иметь эффективную и конкурентоспособную отрасль конструкционной противопожарной защиты, которая обеспечивает отличное качество по низкой цене.
Тонкопленочные вспучивающиеся покрытия представляют собой вещества, похожие на краски, которые инертны при низких температурах, но обеспечивают изоляцию путем набухания, образуя обугленный слой материала с низкой проводимостью при нагревании. Этот уголь — отличный изолятор. Тонкопленочные вспучивающиеся покрытия в настоящее время доминируют на рынке пассивной структурной противопожарной защиты в Великобритании.
Тонкопленочные вспучивающиеся покрытия могут иметь эстетическую или неэстетичную отделку. Разница в стоимости может быть значительной, и необходимо следить за тем, чтобы спецификация соответствовала визуальным требованиям.
Доски также являются популярным типом противопожарной защиты в Великобритании. Они широко используются как там, где система защиты находится на виду и требуется эстетичный вид, так и там, где она скрыта. Доски можно разделить на два семейства.Те, которые подходят для декоративной отделки, обычно довольно тяжелые и более дорогие, чем неэстетичные, более легкие материалы.
Популярность систем защиты от спреев снизилась за последнее десятилетие, несмотря на то, что они являются одной из самых дешевых форм противопожарной защиты с точки зрения затрат на применение. В основном это происходит из-за проблем с избыточным распылением и воздействия на программу строительства.
Гибкие или сплошные системы противопожарной защиты были разработаны и заполняют нишу, где сложные формы требуют защиты, но где предпочтительна сухая торговля.
Бетонная оболочка может также использоваться в качестве противопожарной защиты стальных конструкций. В настоящее время этот метод занимает лишь небольшой процент на рынке противопожарной защиты, при этом иногда используются другие традиционные методы, такие как заполнение блочной кладкой.
[вверх] Спецификация конструкционной противопожарной защиты
Желтая книга ASFP [14]
Основные статьи: Противопожарные стальные конструкции, Расчет коэффициентов сечения
В рекомендациях производителей противопожарной защиты по использованию и применению их продуктов толщина противопожарной защиты обычно соотносится с коэффициентом сечения и требуемым временем огнестойкости.Коэффициент сечения определяется как площадь поверхности элемента на единицу длины (A м ), деленная на объем на единицу длины (V). Он измеряется в метрах -1 . Ранее это значение рассчитывалось как отношение обогреваемого периметра к площади поперечного сечения (H p / A), что аналогично для однородных поперечных сечений. H p / A все еще иногда используется и, возможно, объясняет концепцию более эффективно, чем A m / V.
Коэффициенты сечения для ряда стандартных конструктивных и противопожарных средств защиты горячекатаных открытых профилей можно найти в Синей книге.Его также можно найти в документе, опубликованном Ассоциацией специалистов по противопожарной защите (ASFP) [14] (Желтая книга), который, кроме того, содержит информацию о коэффициентах сечения для горячекатаных трубчатых профилей.
В ASFP есть подробные инструкции для спецификаций, производителей, подрядчиков и правоохранительных органов, а также всех, кто заинтересован или несет ответственность за обеспечение адекватной структурной противопожарной защиты в зданиях со стальным каркасом. Они выпускаются в виде консультативных записок и технических руководящих документов.
[вверх] Полые профили в огне
Основные статьи: Полые профили в огне
Армированный полый профиль прибывает на площадку
Горячекатаные прямоугольные и круглые полые конструкционные профили предоставляют архитекторам и инженерам эстетичные и надежные решения в области проектирования конструкций. Они могут достигать постоянных внешних размеров для всех весов данного размера, что позволяет им достичь стандартизации архитектурных и конструктивных деталей по всей высоте здания.Единообразие формы и свойств означает, что они более эффективны в определенных расчетных условиях, чем открытые секции.
Огнестойкость в конструкционных полых профилях может быть достигнута за счет использования внешней противопожарной защиты, обычно тонкопленочных вспучивающихся покрытий, либо путем заполнения бетона арматурой, либо путем заполнения бетоном в сочетании с внешней противопожарной защитой. Путем заполнения пустотелых секций бетоном получается композитная секция, которая увеличивает ее несущую способность при комнатной температуре, сохраняя при этом все преимущества базовой незаполненной секции.В качестве альтернативы, для той же исходной грузоподъемности, он позволяет использовать меньшие композитные секции. Любое уменьшение размера секции также дает преимущества в последующих процессах строительства, включая уменьшение площади поверхности для покраски и уменьшение занимаемой площади (и увеличения площади сдачи в аренду).
Заполненные пустотелые секции должны содержать арматуру в смеси, чтобы минимизировать размеры колонны и выдерживать требуемые расчетные нагрузки по предельному состоянию пламени в течение периодов огнестойкости 60 минут или более.
Имеется руководство по проектированию и программное обеспечение (Firesoft) для проектирования железобетонных полых профилей в условиях пожара. Программное обеспечение основано на Европейском кодексе для композитных конструкций для условий окружающей среды, EN 1994-1-1 [15] , причем основное различие между конструкциями для окружающей среды и противопожарными конструкциями заключается в изменении механических свойств при повышенных температурах для условий пожара.
[вверх] Пожар настила из композитной стали
SCI P056
Основные статьи: Стальные композитные настилы перекрытия в огне, Огнезащитные стальные конструкции
Композитный стальной настил пола спроектирован изгибающимся в виде ряда пролетов с простой опорой или непрерывной плиты.Прочность пола при пожаре обеспечивается включением арматуры из сетки (ткани) или волокна.
Арматурная сетка может быть такой же, как в обычном исполнении при комнатной температуре; возможно, нет необходимости добавлять больше только из-за пожара. Обычно не требуется противопожарная защита открытого потолка стального настила.
Два метода доступны для проектирования композитных стальных настилов перекрытий, разработанных в соответствии с BS 5950 Часть 4 [16] на пожар при использовании армирования сеткой.Оба описаны в публикации SCI, P056. Это пожарная техника и упрощенный метод. Большинство производителей настилов предоставляют подробные данные о деталях плит для заданных периодов огнестойкости. Обычно они основаны на упрощенном методе, хотя иногда используется метод пожарной инженерии (обычно это означает наличие нижних арматурных стержней в плите).
BS EN 1994-1-2 [13] также содержит упрощенный метод расчета расчетного момента сопротивления композитных стальных плит перекрытия настила с сеткой армирования.Следует отметить, что приложение D, Модель для расчета огнестойкости незащищенных композитных плит, подвергшихся воздействию огня под плитой в соответствии со стандартной кривой температура-время, не применяется в Великобритании.
Исследований показали, что заполнение пустот между приподнятыми частями профиля палубы и верхним фланцем отбортовкой пучка в составной конструкции не всегда необходимо. Верхняя полка композитной балки настолько близка к нейтральной оси пластика, что вносит небольшой вклад в прочность элемента на изгиб в целом.Таким образом, часто можно допустить повышение температуры верхнего фланца с соответствующим уменьшением его прочности без значительного отрицательного воздействия на емкость композитной системы. Подробная информация о том, когда заполнять пустоты, широко доступна. Они приведены в SCI P056, а также в Желтой книге [14] .
[вверх] Внешние стальные конструкции в огне
Здание DSS в Ньюкасле. Незащищенная внешняя сталь
Основные статьи: Строительная пожарная техника
Современные здания со стальным каркасом иногда строятся со структурным каркасом снаружи фасада.Поскольку в случае пожара внешняя структурная рама будет нагреваться только пламенем, исходящим из окон или других отверстий в фасаде здания, пожар, который испытывает внешняя стальная конструкция, может быть менее сильным, чем огонь, которому подвергается сталь внутри здания. выставлен.
Можно спроектировать элементы рамы так, чтобы они оставались незащищенными или имели пониженную защиту, если они расположены так, что они не будут охвачены пламенем и горячими газами, выходящими из отверстий фасада.Оценка может проводиться в соответствии с SCI P009. Здесь описывается процесс расчета, связанный с определением температур, достигаемых внешней сталью, подверженной возгоранию в соседнем отсеке. Он включает расчет: скорости пламени; высота пламени над окном; горизонтальная проекция пламени; эффективная температура пламени; излучательная способность пламени; коэффициент конфигурации пламени по отношению к стали; эффективная температура возгорания; коэффициент конфигурации отверстий по отношению к стали; и скорость горения в отсеке.
BS EN 1993-1-2 [12] Приложение B также содержит метод расчета размера и температуры пламени от отверстий, а также параметров излучения и конвекции для расчетов теплопередачи.
Там, где внешняя сталь не является эстетичной и / или требует устойчивости к повреждениям и истиранию, бетонная оболочка все еще иногда используется как форма защиты от огня. Некоторые материалы для защиты от брызг также могут использоваться, а некоторые могут быть подходящими в ситуациях, когда угроза исходит от углеводородных пожаров.
Наиболее распространенной формой противопожарной защиты, используемой для наружной стали, являются тонкопленочные вспучивающиеся покрытия. Для этого типа применения доступно ограниченное количество продуктов, и следует понимать, что существует ограничение на время, в течение которого производители будут гарантировать характеристики своих материалов. Всегда следует проявлять осторожность, чтобы обеспечить соблюдение технических требований производителя к применению, чтобы гарантировать действительность гарантии.
Кроме того, толстопленочные вспучивающиеся эпоксидные материалы используются для огнезащиты наружной стали.Пример использования доступен здесь. Они также доступны в виде сборных железобетонных изделий.
Пример инженерного решения для наружной стали при пожаре доступен по ссылке здесь
[вверх] Пожар на автостоянках
Незащищенная сталь на типичной открытой автостоянке
Основные статьи: Пожар на автостоянках, Расчет коэффициентов сечения
С точки зрения пожарной безопасности автостоянки можно разделить на открытые и прочие.Открытые автостоянки можно рассматривать как частный случай внешних стальных конструкций. По всей территории Соединенного Королевства власти признают, что существует низкий риск распространения огня и широкие возможности для рассеивания дыма и горячих газов на открытых автостоянках при соблюдении определенных критериев вентиляции. Поэтому требования к огнестойкости низкие, и стальная рама обычно не защищена, если соблюдаются определенные требования к коэффициенту сечения.
Требования огнестойкости для других парковок обычно соответствуют требованиям к коммерческим зданиям такой же высоты.
[вверх] Пожар одноэтажных домов
Основные статьи: Одноэтажные дома в пограничных условиях пожара
Сторона здания, которая не должна обрушиться в результате пожара, останется устойчивой, если она защищена и спроектирована для фиксации основания.
SCI P313: Одноэтажные здания со стальным каркасом в условиях пожара
В Великобритании несущие конструкции в одноэтажных зданиях обычно не требуют противопожарной защиты.Утвержденный документ B [2] , раздел 7.3, исключает из определения элементов конструкции ту конструкцию, которая поддерживает только крышу. Это связано с тем, что положения Строительных норм существуют в основном для целей безопасности жизни, а пожары в одноэтажных зданиях обычно не рассматриваются как представляющие значительную угрозу в этом отношении.
Могут возникать исключения, и, безусловно, наиболее распространенный сценарий, при котором требуется противопожарная защита в одноэтажных небытовых зданиях, — это когда существует граничное условие (т.е. там, где существует опасность распространения огня на прилегающие здания в случае обрушения стены в результате пожара).
Там, где одноэтажное здание находится в граничном состоянии, широко распространено мнение, что противопожарная защита должна быть только для поврежденной стены и ее опорных стоек. Стропила и другие стены можно оставить незащищенными, но основание стойки должно быть спроектировано таким образом, чтобы выдерживать опрокидывающие моменты и силы, вызванные обрушением незащищенных частей здания при пожаре.Метод расчета, используемый для получения горизонтальных сил и моментов, создаваемых обрушением стропил, приведен в SCI P313; на это есть ссылки в Разделе 13.16 Утвержденного Документа B [2] и Разделе 2.D.2 Шотландского Технического Руководства 2 [4] .
[наверх] Активная противопожарная защита
Спринклер с активированной взрывающейся головкой
Основные статьи: Спринклеры в Великобритании коды пожарной безопасности
Спринклеры
предназначены для автоматического тушения небольших возгораний при возгорании или вскоре после него или для сдерживания возгорания до прибытия пожарной службы.Утвержденный в Англии документ B [2] требует, чтобы почти во всех зданиях высотой более 30 метров была установлена утвержденная спринклерная система для обеспечения безопасности жизнедеятельности. Уменьшение требуемой огнестойкости на 30 минут может применяться ко многим типам помещений высотой менее 30 метров, когда установлена спринклерная система для обеспечения безопасности жизни, и также возможны другие компромиссы. Технический буклет E [5] решает проблему аналогичным образом.
В особом случае крупных торговых комплексов Утвержденный документ B [2] требует, чтобы положения BS 9999 [6] соблюдались в отношении мер пожарной безопасности, и это обычно означает, что спринклерная система безопасности жизни устанавливается для любого крытый торговый комплекс.
В Шотландском техническом справочнике 2 [4] спринклеры не являются обязательными в большинстве зданий, за следующими исключениями: закрытые торговые центры; жилые дома; высотные жилые дома; закрытые жилые комплексы и школьные здания.
BS 9999 [6] также допускает компромисс для спринклеров. В целом, они более привлекательны, чем те, которые предлагаются в Утвержденном документе B [2] , и могут влиять на такие вопросы, как огнестойкость конструкции, максимальное расстояние перемещения и минимальная ширина двери.
[вверх] Строительная пожарная техника
Учреждение инженеров-строителей Руководство по передовым технологиям пожарной безопасности сооружений [17]
Основные статьи: Строительная пожарная техника
Рост инноваций в проектировании, строительстве и использовании современных зданий создал ситуацию, когда иногда трудно удовлетворить функциональные требования Строительных норм, используя только положения, приведенные в Утвержденном документе B [2] , Шотландия Технический справочник 2 [4] и Технический буклет E [5] .Признание этого, а также повышение уровня знаний о том, как реальные здания реагируют на огонь и как ведут себя настоящие пожары, побудили многие органы власти признать, что улучшения пожарной безопасности теперь могут быть возможны во многих случаях путем принятия аналитических или инженерных подходов. Это было поддержано обширной и интенсивной программой исследований и разработок во всем мире. Таким образом, Утвержденный Документ B [2] гласит, что:
Техника пожарной безопасности может предоставить альтернативный подход к пожарной безопасности.Это может быть единственный практический способ достичь удовлетворительного уровня безопасности в некоторых больших и сложных зданиях и в зданиях, предназначенных для различных целей.
Технику пожарной безопасности можно рассматривать как интегрированный комплекс мер, направленных на получение максимальной выгоды от имеющихся методов предотвращения, контроля или ограничения последствий пожара. Институт инженеров-строителей говорит о строительной пожарной технике: Приняв подход, основанный на производительности, к структурной пожарной инженерии….можно достичь более экономичного проектирования и построить более инновационные и сложные здания [17] .
Переход от предписывающих к функциональным требованиям в Строительных правилах в Соединенном Королевстве дал огромный толчок развитию пожарной техники, и теперь эта страна может претендовать на многие ведущие мировые консультанты в этой области. Как следствие, большинство высоких и сложных зданий теперь выигрывают от инженерного подхода к пожаротушению, а не полагаются на предписывающие положения Утвержденного документа B [2] или аналогичного.Это оказалось выгодным для строительной отрасли в целом, но особенно для сектора стальных конструкций, который провел большую часть исследований и чьи конструкции, следовательно, предлагают наибольший потенциал для улучшенных решений с использованием пожарной техники.
[вверх] Конструкционная сталь после пожара
Падение прочности горячекатаной конструкционной стали при температуре
Этот документ остается одним из окончательных источников информации о восстановлении зданий со стальным каркасом после пожара
Основные статьи: Проектирование с использованием строительных норм пожарной безопасности, Оценка огнестойкости горячекатаных стальных конструкций
Пожар затронет конструкционную сталь, и после тушения пожара необходимо оценить степень воздействия.Во многих случаях стальные конструкции, пораженные огнем, демонстрируют незначительные искажения или вредные последствия или совсем не проявляют их, и это приводит к неопределенности в отношении того, как они были затронуты. Это особенно верно в ситуациях, когда пожар привел к тому, что некоторые части конструкции демонстрируют незначительные повреждения или вообще не имеют повреждений рядом с участками, где отчетливо видны значительные повреждения и искажения.
Все материалы слабеют с повышением температуры, и сталь не исключение. Обычно считается, что потеря прочности стали начинается при температуре около 300 ° C и быстро увеличивается после 400 ° C.К 550 ° C наиболее распространенные марки (S275 и S355) горячекатаной конструкционной стали сохраняют около 60% предела текучести при комнатной температуре. Обычно это считается температурой разрушения конструкционной стали. Однако на практике это очень консервативное предположение. Изменения в профилях нагрузки и температуры, ограничивающее действие соединений и т. Д. Означают, что реальные температуры отказа могут быть намного выше.
Конструкционные стали, нагретые до температуры выше 600 ° C, теряют некоторые свои свойства при охлаждении.Степень этих потерь зависит от марки стали, причем больше всего страдают самые высокие марки. Существуют тесты, чтобы проверить, имела ли место такая потеря свойств.
Пожары могут также вызвать деформацию и податливость болтов и соединений из-за теплового расширения и сжатия. Всегда следует проводить проверки, чтобы определить, не привело ли это к растрескиванию сварных швов, срезанию болтов и т. Д.
Подробная информация о восстановлении стальных конструкций после пожара доступна в публикации «Восстановление поврежденных пожаром железных и стальных каркасных конструкций».
[вверх] Список литературы
- ↑ Пожар железобетонных конструкций: обзор действующих правил. Келли, Ф. и Пуркисс, Дж. Инженер-строитель, 7 октября 2008 г.
- ↑ 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 2,10 чем жилища), издание 2019 г.Министерство жилищного строительства, общин и местного самоуправления
- ↑ 3,0 3,1 Утвержденный Документ B, Том 2 — Здания, кроме жилых домов, Пожарная безопасность, издание 2006 г., включающее поправки 2010, 2013 и 2016 гг., Правительство Уэльса
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 Технический справочник по строительным стандартам: 2019 — Не для дома, Раздел 2 — Пожарная безопасность, Правительство Шотландии
- ↑ 5,0 5,1 5.2 5,3 Технический буклет E, Пожарная безопасность, Строительные правила (Северная Ирландия) 2012, Департамент финансов и кадров правительства Северной Ирландии, 2012
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 BS 9999: 2017, Пожарная безопасность при проектировании, управлении и использовании зданий — Свод правил. BSI
- ↑ 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. Основные требования. Международная организация по стандартизации
- ↑ BS EN1363-1: 2020, Испытания на огнестойкость. Основные требования . BSI
- ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 10,4 BS 5950-8: 2003, Использование стальных конструкций в зданиях. Свод правил огнестойкой конструкции. BSI
- ↑ BS EN 1991-1-2: 2002, Воздействия на конструкции.Общие действия — Воздействие на конструкции, подвергшиеся возгоранию. BSI
- ↑ 12,0 12,1 BS EN 1993-1-2: 2005, Проектирование стальных конструкций. Общие правила — конструктивное противопожарное проектирование. BSI
- ↑ 13,0 13,1 BS EN 1994-1-2: 2005 + A1: 2014, Проектирование композитных стальных и бетонных конструкций. Основные правила. Конструктивное противопожарное проектирование. BSI
- ↑ 14,0 14,1 14,2 Огнезащита стальных конструкций в зданиях.5-е издание. Ассоциация специалистов противопожарной защиты
- ↑ BS EN 1994-1-1: 2004. Проектирование композитных стальных и бетонных конструкций. Общие правила и правила для корпусов BSI
- ↑ BS 5950-4: 1994, Использование стальных конструкций в строительстве. Правила проектирования композитных плит с профилированным стальным листом, BSI
- ↑ 17,0 17,1 Руководство по усовершенствованному проектированию пожарной безопасности сооружений. Институт инженеров-строителей, 2007 г.
[вверх] Ресурсы
- Стальная конструкция — Дополнение к противопожарной защите, 2013 г.
- SCI P056 Огнестойкость композитных полов со стальным настилом, 2-е изд.
- SCI P080 Огнестойкий расчет стальных конструкций — Справочник по BS 5950 Часть 8, 1990
- SCI P113 Строительная противопожарная инженерия: расследование пожара на 8-й фазе Бродгейта
- SCI P124. Огнестойкость стальных колонн, заполненных стенкой, 1992 г.
- SCI P126 Огнестойкость полочных угловых балок перекрытия согласно BS5950 Часть 8, 1993
- SCI P313, Одноэтажные здания со стальным каркасом в условиях противопожарной защиты
- SCI P363 Проектирование стальных зданий: проектные данные, 2013 г.
Также доступна интерактивная веб-версия «Синей книги». - SCI P375 Расчет огнестойкости зданий со стальным каркасом
- SCI P009 Пожарная безопасность неизолированной наружной конструкционной стали
- Восстановление поврежденных огнем железных и стальных каркасных конструкций
- NCCI: PN006a-GB Расчет железобетонных полых профилей из конструкционной стали с горячей обработкой в условиях пожара
- Пример расчета критических температур для балок и колонн в двухэтажном доме
- Пример расчета критических температур для балок и колонн в семиэтажном здании
Инструменты для расчета пожарных элементов:
[вверху] См. Также
[вверх] Внешние ссылки
Противопожарная защита | WBDG — Руководство по проектированию всего здания
Обзор
США имеют самые высокие потери от пожаров с точки зрения частоты и общих потерь среди всех современных технологических обществ.Новые объекты и проекты реконструкции должны быть спроектированы с учетом эффективных, экономичных пассивных и автоматических систем противопожарной защиты. Эти системы эффективны при обнаружении, сдерживании, контроле и / или тушении пожара на ранних стадиях. Инженеры по противопожарной защите должны участвовать во всех аспектах проектирования , чтобы обеспечить разумную степень защиты человеческой жизни от огня и продуктов сгорания, а также снизить потенциальные потери от огня (т.е., недвижимое и движимое имущество, информация, организационные операции). Планирование противопожарной защиты в / вокруг здания включает в себя знание четырех источников пожара: естественного, антропогенного, лесного и случайного, а также применение интегрированного системного подхода, который позволяет проектировщику анализировать все компоненты здания как единый пакет системы пожарной безопасности здания. Для анализа требуется нечто большее, чем соответствие нормам или минимальные юридические обязанности по защите здания; то есть строительные и пожарные нормы и правила предназначены для защиты от гибели людей и ограничения воздействия пожара на население и не обязательно защищают миссию или активы или решают проблемы, вызванные новыми проектами с уникальными обстоятельствами.Следовательно, необходимо творчески и эффективно интегрировать требования кодекса с другими мерами пожарной безопасности, а также с другими стратегиями проектирования для достижения сбалансированного проекта, который обеспечит желаемый уровень безопасности (эвакуация, восстановление, выход / задымление. Определите критические системы: дизельное топливо генераторы и др.).
Дизайн, основанный на характеристиках (PBD)
Успех любого сложного проекта зависит от того, чтобы все заинтересованные стороны, владельцы, дизайнеры, специальные консультанты и AHJ работали вместе для достижения проектных решений, основанных на производительности.Общество инженеров по противопожарной защите (SFPE) разработало и опубликовало (в сотрудничестве с NFPA) Техническое руководство SFPE по анализу противопожарной защиты и проектированию зданий на основе характеристик и Официальное руководство SFPE Code to Performance-Based Design Review (разработан и опубликован в сотрудничестве с ICC).
Проблемы, которые необходимо решить при разработке успешного проекта противопожарной защиты, обычно включают:
Группа разработчиков — Очень важно, чтобы в группу реализации проекта входил инженер по противопожарной защите с соответствующим опытом и знаниями в области противопожарной защиты и проектирования безопасности жизнедеятельности.Инженер по противопожарной защите должен участвовать на всех этапах проектирования, от планирования до размещения. GSA и DoD требуют наличия лицензированного профессионального инженера для своих проектов.
Стандарты и критерии проектирования (т. Е. Строительный кодекс и т. Д.) — для использования командой проектировщиков, включая законодательные требования, добровольные требования, направленные на выполнение требований владельца, и требования, которые иногда предъявляются страховыми компаниями к коммерческим проектам.
Требования к объекту —Проектирование качественного объекта будет включать требования к характеристикам, связанные с доступом пожарной части, дистанциями подавления и разделения, а также безопасностью участка / здания.
- Доступ пожарной части
- Проектируйте здания с несложной планировкой, которые позволяют пожарным быстро определять местоположение.
- Обеспечивает быстрый доступ к различным функциям, таким как соединения пожарной части (FDC), центр управления пожарной сигнализацией, оборудование управления пожарной сигнализацией, пожарная насосная, шланговые клапаны, лифты и лестницы, сигнализаторы, ящики для ключей и т. Д.
- Обеспечить доступ пожарной техники на строительную площадку и вокруг нее
- Соблюдайте требования местных властей, в компетенции которых разрешается доступ пожарной техники на строительную площадку и вокруг нее, а также координировать расположение точек контроля доступа.
- Гидранты пожарные
- Согласовать с мерами безопасности
Требования к конструкции здания , как минимум, будут касаться следующих элементов:
- Тип конструкции, допустимая высота и площадь
- Требования к экспозиции / разделению
- Классы огнестойкости, материалы и системы
- Типы помещений
- Внутренняя отделка
- Выходной корпус
Life Safety , как минимум, будет касаться следующих элементов:
Требования к системе обнаружения и оповещения о пожаре , как минимум, будут касаться следующих элементов:
- Обнаружение
- Массовое уведомление
- Живучесть систем
- Уведомление о тревоге и пожар
Требования к пожаротушению , как минимум, будут касаться следующих элементов:
- Водоснабжение
- Тип автоматической системы пожаротушения
- Система водяного пожаротушения
- Система пожаротушения на безводной основе
- Отводы труб и пожарных рукавов
- Агенты, не содержащие воды
Знаки аварийного питания, освещения и выхода , как минимум, будут касаться следующих элементов:
Специальные требования к противопожарной защите , как минимум, будут касаться следующих элементов:
- Инженерные системы дымоудаления
- Системы особой опасности
- Противопожарная и противопожарная
- Атриум залы
- Критически важные потребности объекта
Баланс безопасных и надежных требований к конструкции
Обеспокоенность террористическими атаками вынудила специалистов-проектировщиков и инженеров рассмотреть комплексные меры противопожарной защиты и безопасности как на строительной площадке, так и внутри здания.Например, меры защиты периметра должны быть хорошо спроектированы, чтобы пожарные по-прежнему могли получить доступ к объектам и зданиям. Другой пример — возросшая потребность в координации проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и надлежащих автоматических аварийных операций в случае пожара или химического / биологического / радиологического (CBR) события.
В связи с распространением растительных крыш на зданиях для уменьшения эффекта теплового острова и регулирования стока ливневых вод, необходимо уделять внимание пожарным, которые должны вентилировать сооружение во время крупного пожара.Обеспечьте соответствующие люки на крыше и другие точки доступа для пожарных.
Практически каждый проект, требующий противопожарной защиты, также должен соответствовать целям устойчивого развития. Таким образом, важно сбалансировать цели безопасности / безопасности с целями устойчивости, например, указать огнестойкие материалы, которые являются долговечными и могут соответствовать стандартам экологичных продуктов, когда это возможно. Кроме того, при принятии решений по материалам, оборудованию и системам следует учитывать стоимость жизненного цикла.
Расстояние между столбиками для доступа, связанного с доступом пожарных машин и персонала.Закон об американцах с ограниченными возможностями (ADA) требует, чтобы между столбами было 36 дюймов свободного пространства, чтобы соответствовать четким требованиям открытия. Проектировщики системы безопасности должны найти баланс между безопасностью и доступом, учитывая расположение столбов и расстояние в зависимости от движения транспорта, автобусных остановок, прочной уличной мебели и пешеходного движения. Инновационные конструкции пассивных боллардов и использование активных барьеров позволяют получить доступ при обеспечении безопасности.
Массовое уведомление
Уведомление жильцов и посетителей как внутри, так и за пределами объектов об опасных событиях стало критическим аспектом безопасности и здоровья персонала.Будь то пожар, утечка химикатов, преступная деятельность или террористический акт, все, кто находится поблизости от таких событий, должны быть предупреждены, чтобы они знали, укрыться на месте или бежать, включая то, в каком направлении идти. Системы массового оповещения можно использовать как в отдельных зданиях, так и в университетских городках и военных базах. Уведомления можно отправлять через громкоговорители, на компьютерные мониторы и мобильные телефоны. См. UFC 4-021-01 Design and O&M: Mass Notification Systems
Проницаемое покрытие
Проницаемое покрытие все чаще используется как средство ограничения стока ливневых вод со строительных площадок.Не все типы водопроницаемых покрытий предназначены для удержания аварийно-пожарных и спасательных машин. Согласуйте с проектировщиком участка / ландшафтным архитектором, чтобы выбранное водопроницаемое покрытие соответствовало требованиям по нагрузке на автомобили аварийной службы. Другой вариант, который следует рассмотреть, — использовать проницаемое покрытие на стоянках для легковых автомобилей и стандартное покрытие для подъездных путей, погрузочных площадок и проездов к входам в здания.
Низкочастотные оповещатели для спальных комнат
Требования к низкочастотным звуковым оповещателям NFPA 72 вступили в силу с 1 января 2014 года для спальных районов в новых зданиях.Эти типы объектов должны соответствовать новому кодексу: комнаты для гостей отеля / мотеля, комнаты общежития колледжа / университета и жилые помещения с обслуживанием. NFPA 72 предписывает низкую частоту как прямоугольный сигнал с частотой 520 Гц.
Строительные нормы и правила пожарной безопасности различаются в зависимости от страны. По федеральным проектам проконсультируйтесь с соответствующим федеральным агентством или сотрудником по контрактам. Для нефедеральных проектов проконсультируйтесь с соответствующими строительными нормами и правилами пожарной безопасности, чтобы узнать минимальные и рекомендуемые меры пожарной безопасности.
Законодательство
Федеральные стандарты и директивы
Нормы и стандарты
Другие публикации
Дополнительные ресурсы
WBDG
Задачи проектирования
Сохранение исторического наследия: удовлетворение потребностей в области безопасности и защиты жизнедеятельности и обеспечение доступности исторических зданий
Дисциплина дизайна
Техника противопожарной защиты
Организации по стандартам и кодам
Ассоциации
Лаборатории
Университеты
Другое
Инструменты
.