ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР

Пособие

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ им. В. А. КУЧЕРЕНКО ЩНИИСК им. Кучеренко) ГОССТРОЯ СССР

Пособие

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПРЕДЕЛОВ ОГНЕСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИЙ,

ПРЕДЕЛОВ

РАСПРОСТРАНЕНИЯ

огня по конструкциям

И ГРУПП

ВОЗГОРАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ (К СНиП П-2-80)

Утверждено

приказом ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР от 19 декабря 1984 г. № 351/л

1®Ш

МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1985

при нагреве. Степень уменьшения сопротивления больше для упрочненной высокопрочной арматурной проволочной стали, чем для стержневой арматуры из малоуглеридостой стали.

Предел огнестойкости изгибаемых и внецентренно сжатых с большим эксцентриситетом элементов по потере несущей способности зависит от критической температуры нагрева арматуры. Критической температурой нагрева арматуры является температура, при которой сопротивление растяжению или сжатию уменьшается до величины напряжения, возникающего в арматуре от нормативной нагрузки.

2.18. Табл. 5—8 составлены для железобетонных элементов с нснапрягаемой и преднапряженной арматурой в предположении, что критическая температура нагрева арматуры равна 500°С. Это соответствует арматурным сталям классов A-I, A-II, А-1в, А-Шв, A-IV, Ат-IV, A-V, Ат-V. Отличие критических температур для других классов арматуры следует учитывать, умножая приведенные в табл. 5—8 пределы огнестойкости на коэффициент ф, или деля приведенные в табл. 5—8 расстояния до осей арматуры на этот коэффициент. Значения ф следует принимать:

1.    Для перекрытий и покрытий из сборных железобетонных плоских плит сплошных и многопустотных, армированных:

а) сталью класса A-III, равным 1,2;

б) сталями классов A-VI, Ат-VI, Ат-VII, В-1, Вр-I, равным 0,9;

в) высокопрочной арматурной проволокой классов В-П, Вр-Н или арматурными канатами класса К-7, равным 0,8.

2.    Для. перекрытий и покрытий из сборных железобетонных плит с продольными несущими ребрами «вниз» и коробчатого сечения, -а также балок, ригелей и прогонов в соответствии с указанными классами арматур: а) ф = 1,1; б) ф = 0,95; в) ф = 0,9.

2.19.    Для конструкций из любого вида бетона должны быть соблюдены минимальные требования, предъявляемые к конструкциям из тяжелого бетона с пределом огнестойкости 0,25 или 0,5 ч.

2.20.    Пределы огнестойкости несущих конструкций в табл. 2, 4—8 и в тексте приведены для полных нормативных нагрузок с соотношением длительно действующей части нагрузки G_eor к полной нагрузке Veer, равной 1. Если это отношение равно 0,3, то предел огнестойкости увеличивается в 2 раза. Для промежуточных значений G_Ser/Vser предел огнестойкости принимается по линейной интерполяции.

2.21.    Предел огнестойкости железобетонных конструкций зависит от их статической схемы работы. Предел огнестойкости статически неопределимых конструкций больше, чем предел огнестойкости статически определимых, если в местах действия отрицательных моментов имеется необходимая арматура. Увеличение предела огнестойкости статически неопределимых изгибаемых железобетонных элементов зависит от соотношения площадей сечения арматуры над опорой и в пролете согласно табл. 1.

10

Таблица 1

Отношение площади арматуры над опорой к площади арматуры в пролете Увеличение предела огнестойкости изгибаемого статически неопределимого элемента, %, по сравнению с пределом огнестойкости статически определимого элемента 0,25 10 0,5 25 1 50 2 150

Примечание. Для промежуточных отношений площадей увеличение предела огнестойкости принимается по интерполяции.

Влияние статической неопределимости конструкций на предел огнестойкости учитывается при соблюдении следующих требований:

а)    не менее 20% требуемой на опоре верхней арматуры должно проходить над серединой пролета;

б)    верхняя арматура над крайними опорами неразрезной системы должна заводиться на расстояние не менее 0,4/ в сторону пролета от опоры и затем постепенно обрываться (/ — длина пролета);

в)    вся верхняя арматура над промежуточными опорами должна продолжаться к пролету не менее чем на 0,15/ и затем постепенно обрываться.

Изгибаемые элементы, заделанные на опорах, могут рассматриваться как неразрезные системы.

2.22. В табл. 2 приведены требования к железобетонным колоннам из тяжелого и из легкого бетона. Они включают требования по размерам колонн, подвергаемых воздействию огня со всех сторон, а также находящихся в стенах и нагреваемых с одной стороны. При этом размер b относится только к колоннам, нагреваемая поверхность которых находится на одном уровне со стеной, или для части колонны, выступающей из стены и несущей нагрузку. Предполагается, что в стене отсутствуют отверстия вблизи колонны в направлении минимального размера Ь.

Для колонн сплошного круглого сечения в качестве размера b следует принимать их диаметр.

Колонны с параметрами, приведенными в табл. 2, имеют вне-центренно приложенную нагрузку или нагрузку со случайным эксцентриситетом при армировании колонн не более 3% от поперечного сечения бетона, за исключением стыков.

Предел огнестойкости железобетонных колонн с дополнительным армированием в виде сварных поперечных сеток, установленных с шагом не более 250 мм следует принимать по табл. 2, умножая их на коэффициент 1,5.

И

Таблица 2

Вид бетона Воздей ствие огня Ширина I Ь колон ны и рас стояние ДО OCF арматуры а Минимальные размеры, мм, железобетонных колонн с пределами огнестойкости, ч 0,5 1 1 5 2 2,5 3 Тяжелый Со всех Ъ 150 200 240 300 400 450 сторон а 10 25 35 40 50 50 С одной Ъ 100 120 140 160 200 240 стороны а 10 25 35 40 40 40 Легкий Со всех b 150 160 190 240 320 360 (Yb = 1,2 т/м3) сторон а 10 25 35 40 40 40 С одной Ъ 100 100 115 130 160 190 стороны а 10 25 35 40 40 40

2.23. Предел огнестойкости ненесущих бетонных и железобетонных перегородок и минимальная их толщина t_u приведены в табл. 3. Минимальная толщина перегородок гарантирует, что температура на необогреваемой поверхности бетонного элемента в среднем повысится не более чем на 160°С и не превысит 220°С при стандартном испытании на огнестойкость. При определении t_n следует учитывать дополнительные защитные покрытия и штукатурки согласно указаниям пп. 2.16 и 2.16.

Таблица 3

Минимальная толщина перегородки огнестойкости, ч tn, мм, с пределами Вид бетона 0,25 0,5 0,75 1 1,5 2 2,5 3 Тяжелый 30 50 60 70 90 105 120 130 Легкий [у и = 1,2 т/м3) 30 35 45 55 65 75 85 ®5 Ячеистый KYb = 0,8 т/м3) 75 80

2.24. Для несущих сплошных стен предел огнестойкости, толщина стены tc и расстояние до оси арматуры а приведены в табл. 4. Эти данные применимы к железобетонным центрально- и внецентренно-

12

сжатым стенам при условии расположения суммарной силы в средней трети ширины поперечного сечения стены. При этом отношение высоты стены к ее толщине не должно превышать 20. Для стеновых панелей с -платформенным опиранием при толщинах не менее 14 см пределы огнестойкости следует принимать по табл. 4, умножая их на коэффициент 1,5.

Таблица 4

Вид бетона Толщина tc и расстояние до оси арматуры а Минимальные размеры железобетонных стен, мм, с пределами огнестойкости, ч 0.5 1 1,5 2 2,5 3 Тяжелый tc 100 120 140 160 200 240 а 10 15 20 30 30 30 Легкий tc 100 100 115 130 160 190 <Ув = 1,2 т/м3) а 10 15 20 30 30 30

Огнестойкость ребристых стеновых плит должна определяться по

толщине плит . Ребра должны быть связаны с плитой хомутами. Минимальные размеры ребер и расстояния до осей арматуры в ребрах должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к балкам и приведенным в табл. 6 и 7.

Наружные стены из двухслойных панелей, состоящих из ограждающего слоя толщиной не менее 24 см из крупнопористого керамзи-тобетона класса В2—В2,5 (у_в — 0,6—0,9 т/м³) и несущего слоя толщиной не менее 10 см, с напряжениями сжатия в нем не более 5 МПа, имеют предел огнестойкости 3,6 ч.

При применении в стеновых панелях или перекрытиях сгораемого утеплителя следует предусмотреть при изготовлении, установке или монтаже защиту этого утеплителя по периметру несгораемым материалом.

Стены из трехслойных панелей, состоящие из двух ребристых железобетонных плит и утеплителя, из несгораемых или трудносгораемых минераловатных или фибролитовых плит при общей толщине поперечного сечения 25 см, имеют предел огнестойкости не менее 3 ч.

Наружные ненесущие и самонесущие стены из трехслойных сплошных панелей (ГОСТ 17078-71 с изм.), состоящие из наружного (толщиной не менее 50 мм) и внутреннего бетонных армированных слоев и среднего из сгораемого утеплителя (пенопласта марки ПСБ по ГОСТ 15588— 70 с изм. и др.), имеют предел огнестойкости при общей толщине поперечного сечения 15—22 см не менее 1 ч. Для аналогичных несущих стен с соединением слоев металлическими связями при общей толщине 25 см,

13

с внутренним несущим слоем из армированного бетона М 200 с напряжениями сжатия в нем не более 2,5 МПа и толщиной 10 см или М 300 с напряжениями сжатия в нем не более Ю МПа и толщиной 14 см, предел огнестойкости равен 2,5 ч.

Предел распространения огня по этим конструкциям равен нулю.

2.25. Для растянутых элементов пределы огнестойкости, ширина поперечного сечения b и расстояние до оси арматуры а приведены в табл. 5. Эти данные относятся к растянутым элементам ферм и арок с ненапрягаемой и с предналряженной арматурой, обогреваемым со всех сторон. Полная площадь поперечного сечения бетона элемента должна быть не менее 25²Мин, где Ь_мян — соответствующий размер для 6, приведенный в табл. 5.

любого стержня арматуры должна быть не менее требуемого (табл. 6) для предела огнестойкости 0,5 ч и не менее половины а.

Таблица б

Пределы огнестойкости, ч Ширина балки b и расстояние до оси арматуры а Мххямальлые раемеры железобетонных балок, мм Минимальная ширина ребра bw. мм 0,5 Ъ 60 120 160 200 о л а 25 15 10 10 oU 1 Ь 120 160 200 300 1 лл а 40 35 30 25 Ил/ 1,5 Ь 150 200 280 400 »лл а 55 45 40 35 ИД) 2 b 200 240 300 500 1 9Л а 65 55 50 45 11*0 2,5 Ъ 240 300 400 600 1 Л(\ а 80 70 65 60 141/ 3 Ь 280 350 500 700 1 АЛ а 90 80 75 70 1 Olf CLyu « а + 10 |аш = а |

При пределе огнестойкости 2 и более часа свебодно опертые двутавровые балки, имеющие расстояние между центрами тяжести полок более 120 см, должны иметь концевые утолщения, равные ширине балки.

Для двутавровых балок, у которых отношение ширины полки к ширине стенки (см. рис. 3) bjb_w больше 2, необходимо в ребре устанавливать поперечную арматуру. В случае если отношение b/b_w больше 1,4, расстояние до оси арматуры должно быть увеличено до

0,S5ayb/b_w. При bjb_w > 3 пользоваться табл. 6 и 7 нельзя.

В балках с большими перерезывающими усилиями, которые воспринимаются хомутами, установленными около наружной поверхности элемента, расстояние а (табл. 6 и 7) относится и к хомутам при условии их расположения в зонах, где расчетная величина растягивающих напряжений больше 0,1 прочности бетона на сжатие. При определении предела огнестойкости статически неопределимых балок учитываются указания п. 2.21.

15

Таблица 7

Пределы огнестойкости, ч Ширина балки Ъ и расстояние до оси арматуры а Минимальные размеры железобетонных балок, мм Минимальная ширина ребра bw, мм 0,5 Ъ 80 120 160 200 QA а 25 15 10 10 OU 1 Ъ 100 160 200 300 ОЛ а 40 30 26 20 oU 1,5 Ь 120 200 280 400 ОЛ а 55 40 35 30 ои 2 Ь 160 240 300 500 а 65 50 40 35 UKJ 2,5 Ь 190 300 400 600 1 t к а 80 65 55 50 110 3 Ъ 225 350 500 700 1 ол а 90 75 65 55 1 ои I Дц) = = а+10 а„=а |

Предел огнестойкости балок из армополимербетона на основе фурфу-ролацетонового мономера с 5=Ц60 мм и а—45 мм, a_w = 25 мм, армированных сталью класса A-III, равен 1 ч.

2.27. Для свободно опертых плит предел огнестойкости, толщина плит t, расстояние до оси арматуры а приведены в табл. 8.

Минимальная толщина плиты t обеспечивает требование по прогреву: температура на необогреваемой примыкающей к полу поверхности в среднем повысится не более чем на 160°С и не превысит 220°С. Засыпки и пол из негорючих материалов объединяются в общую толщину плиты и повышают предел ее огнестойкости. Сгораемые изоляционные слои, уложенные на цементную подготовку, не снижают предел огнестойкости плит и могут применяться. Дополнительные слои штукатурки могут быть отнесены к толщине плит.

Эффективная толщина многопустотной плиты для оценки предела огнестойкости определяется делением площади поперечного сечения пли< ты, за вычетом площадей пустот, на ее ширину.

При определении предела огнестойкости статически неопределимых плит учитывается п. 2.21. При этом толщина плит и расстояния до оси арматуры должны соответствовать приведенным в табл. 8.

Пределы огнестойкости многопустотных, в том числе с пустотами*

16

расположенными поперек пролета, и ребристых с ребрами вверх панелей и настилов следует принимать по табл. 8, умножая их на коэффициент 0,9.

Пределы огнестойкости по прогреву двухслойных плит из легкого и тяжелого бетона и необходимая толщина слоев приведены в табл. 9.

Таблица 8

Вид бетона и характери- Минимальные толщина плиты t и рас- Пределы огнестойкости, ц стикн плиты стояние до оси арматуры а, мм 0,25 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Толщина плиты t 30 50 80 о о 120 140 155 Тяжелый Опирание по двум сторонам или по контуру при lyllx ^ 1,5 а 10 15 25 35 45 60 70 Опирание по контуру lyjlx < 1,5 а 10 10 10 15 20 30 40 Толщина плиты t 30 40 60 75 90 105 120 Легкий (Yb = 1,2 т/м3) Опирание по двум сторонам или по контуру при lyllx ^ 1,5 а 10 10 20 30 40 50 55 Опирание по контуру 1у/1х< 1,5 а 10 10 10 10 15 25 30 Таблица 9

В случае расположения всей арматуры в одном уровне, расстояние до оси арматуры от боковой поверхности плит должно быть не менее толщины слоя, приведенного в табл. 6 и 7.

2.28.    При пожаре и огневых испытаниях конструкций могут наблюдаться отколы бетона в случае его высокой влажности, которая, как правило, может быть в конструкциях непосредственно после их изготовления или при эксплуатации в помещениях с высокой относительной влажностью воздуха. В этом случае следует произвести расчет по «Рекомендациям по защите бетонных и железобетонных конструкций от хрупкого разрушения при пожаре» (М, Стройиздат, 1979). При необходимости используют указанные в данных Рекомендациях защитные мероприятия или выполняют контрольные испытания.

2.29.    При контрольных испытаниях следует определять огнестойкость железобетонных конструкций при влажности бетона, соответствующей его влажности в условиях эксплуатации. Если влажность бетона в условиях эксплуатации неизвестна, то испытание железобетонной конструкции рекомендуется производить после ее хранения в помещении с относительной влажностью воздуха 60 ± 15% и температуре 20±10°С в течение 1 года. Для обеспечения эксплуатационной влажности бетона до испытания конструкций допускается их сушка при температуре воздуха, не превышающей 60°С.

КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

2.30.    Пределы огнестойкости каменных конструкций приведены в табл. 10.

Каменные конструкции следует считать не распространяющими огонь (предел распространения огня по ним следует принимать равным 0).

2.31.    Если в графе 6 табл. 10 указано, что предел огнестойкости каменных конструкций определен по II предельному состоянию, следует считать, что I предельное состояние этих конструкций наступает не раньше II.

УДК 609.81

Рекомендовано к изданию решением секции легких конструкций

ученого Совета ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР.

Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП П-2-80)/ЦНИИСК им. Кучеренко.— М.: Стройиздат, 1985.—56 с.

Разработано к СНиП П-2-80 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений». Приведены справочные данные о пределах огнестойкости и распространения огня по строительным конструкциям из железобетона, металла, древесины, асбестоцемента, пластмасс и других строительных материалов, а также данные о группах возгораемости строительных материалов.

Для инженерно-технических работников проектных, строительных организаций и органов государственного пожарного надзора.

Табл. 15, рис. 3.

3206000000-615

и-Инструкт.-нормат.    II    вып.— 62—84

047(01 )-85    ^F

© Стройиздат, 1985

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Пособие разработано к СНиП II-2-80 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений». Оно содержит данные о нормируемых показателях огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций и материалов.

Разд. 1 пособия разработан ЦНИИСК им. Кучеренко (д.-р техн. наук проф. И. Г. Романенков, канд. техн. наук В. Н. Зигерн-Корн). Разд. 2 разработан    ЦНИИСК    им. Кучеренко    (д-р техн. наук

И. Г. Романенков, кандидаты    техн. наук В.    Н. Зигерн-Корн,

Л. Н. Брускова, Г. М. Кирпиченков, В. А. Орлов, В. В. Сорокин, инженеры А. В. Пестрицкий, |В. И. Яшин)); НИИЖБ (д-р техн. наук

В. В. Жуков; д-р техн. наук, проф. А. Ф. Милованов; канд. физ.-мат. наук А. Е. Сегалов, кандидаты техн. наук. А. А. Гусев, В. В. Соломонов, В. М. Самойленко; инженеры В. Ф. Гуляева, Т. Н. Малкина); ЦНИИЭП им. Мезенцева (канд. техн. наук Л. М. Шмидт, инж. П. Е. Жаворонков); ЦНИИПромзданнй (канд. техн. наук В. В. Федоров, инженеры Э. С. Гиллер, В. В. Сипин) и ВНИИПО (д.-р техн. наук, проф. А. И. Яковлев; кандидаты техн. наук В. П. Бушев, С. В. Давыдов, В. Г. Олимпиев, Н. Ф. Гавриков; инженеры В. 3. Волохатых, Ю. А. Гринчик, Н. П. Савкин, А. Н. Сорокин, В. С. Харитонов, Л. В. Шейнина, В. И. Щелкунов). Разд. 3 разработан ЦНИИСК им. Кучеренко (д-р техн, наук, проф. И. Г. Романенков, канд. хим. наук Н. В. Ковыршина, инж. В. Г. Гончар) и Институтом горной механики АН Груз. ССР (канд. техн. наук Г. С. Абашидзе, инженеры Л. И. Мирашвили, Л. В. Гурчумелия).

При разработке Пособия использованы материалы ЦНИИЭП жилища и ЦНИИЭП учебных зданий Госгражданстроя, МНИТ МПС СССР, ВНИИСТРОМ и НИПИсиликатобетон Минпромстройматериалов СССР.

Использованный в Руководстве текст СНиП II-2-80 набран полужирным шрифтом. Его пункты имеют двойную нумерацию, в скобках дана нумерация по СНиП.

В случаях, когда приведенные в Пособии сведения недостаточны для установления соответствующих показателей конструкций и материалов, за консультациями и с заявками на проведение огневых испытаний следует обращаться в ЦНИИСК нм. Кучеренко или НИИЖБ Госстроя СССР. Основанием для установления этих показателей могут также служить результаты испытаний, выполненных в соответствии со стандартами и методиками, утвержденными или согласованными Госстроем СССР.

Замечания и предложения по Пособию просьба направлять по адресу: Москва, 109389, 2-я Институтская ул., д. 6, ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко.

3

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Пособие составлено в помощь проектным, строительным? организациям и органам пожарной охраны с целью сокращения затрат времени, труда и материалов на установление пределов огнестойкости строительных конструкций, пределов распространения огня по ним и групп возгораемости материалов, нормируемых СНиП 11-2-80.

1.2. (2.1). Здания и сооружения по огнестойкости подразделяются на пять степеней. Степень огнестойкости зданий и сооружений определяется пределами огнестойкости основных строительных конструкций я пределами распространения огня по этим конструкциям.

1.3. (2.4). Строительные материалы по возгораемости подразделяются на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

1.4.    Пределы огнестойкости конструкций, пределы распространения огня по ним, а также группы возгораемости материалов, приведенные в настоящем Пособии, следует вносить в проекты конструкций при условии, что их исполнение полностью соответствует описанию, данному в Пособии. Материалы Пособия следует также использовать при разработке новых конструкций.

2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ.

ПРЕДЕЛЫ ОГНЕСТОЙКОСТИ И ПРЕДЕЛЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОГНЯ

2.1 (2.3). Пределы огнестойкости строительных конструкций определяются по стандарту СЭВ 1000-78 «Противопожарные нормы строительного проектирования. Метод испытания строительных конструкций на огнестойкость».

Предел распространения огня по строительным конструкциям определяется по методике, приведенной в прил. 2.

ПРЕДЕЛ ОГНЕСТОЙКОСТИ

2.2.    За предел огнестойкости строительных конструкций принимается время (в часах или минутах) от начала их огневого стандартного испытания до возникновения одного из предельных состояний по огнестойкости.

2.3.    Стандарт СЭВ 1000-78 различает следующие четыре вида предельных состояний по огнестойкости: по потере несущей способности конструкций и узлов (обрушение или прогиб в зависимости от типа

4

конструкций); по теплоизолирующей способности — повышение темпе-' ратуры на необогреваемой поверхности в среднем более чем на 160°С или в любой точке этой поверхности более чем на 190°С в сравнении-с температурой конструкции до испытания, или более 220°С независимо от температуры конструкции до испытания; по плотности — образование в конструкциях сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя; для конструкций, защищенных огнезащитными покрытиями и испытываемых без нагрузок, предельным состоянием будет достижение критической температуры материала конструкции.

Для наружных стен, покрытий, балок, ферм, колонн и столбов предельным состоянием является только потеря несущей способности конструкций и узлов.

2.4.    Предельные состояния конструкций по огнестойкости, указанные в п. 2.3, в дальнейшем для краткости будем называть соответственно l_t II, III и IV предельными состояниями конструкции по огнестойкости.

В случаях определения предела огнестойкости при нагрузках, определяемых на основании подробного анализа условий, возникающих во время пожара и отличающихся от нормативных, предельное состояние конструкции будем обозначать 1А.

2.5.    Пределы огнестойкости конструкций могут быть определены и расчетным путем. В этих случаях испытания допускается не проводить.

Определение пределов огнестойкости расчетным путем следует выполнять по методикам, одобренным Главтехнормированием Госстроя СССР.

2.6.    Для ориентировочной оценки предела огнестойкости конструкций при их разработке и проектировании можно руководствоваться следующими положениями:

а)    предел огнестойкости слоистых ограждающих конструкций по теплоизолирующей способности равен, а, как правило, выше суммы пределов огнестойкости отдельно взятых слоев. Отсюда следует, что увеличение числа слоев ограждающей конструкции (оштукатуривание, облицовка) не уменьшает ее предела огнестойкости по теплоизолирующей способности. В отдельных случаях введение дополнительного слоя может не дать эффекта, например, при облицовке листовым металлом с необогреваемой стороны;

б)    пределы огнестойкости ограждающих конструкций с воздушной прослойкой в среднем на 10% выше пределов огнестойкости тех же конструкций, но без воздушной прослойки; эффективность воздушной прослойки тем выше, чем больше она удалена от нагреваемой плоскости; при замкнутых воздушных прослойках их толщина не влияет на предел огнестойкости;

в)    пределы огнестойкости ограждающих конструкций с несиммет-

5

ричным расположением слоев зависят от направленности теплового потока. С той стороны, где вероятность возникновения пожара выше, рекомендуется располагать несгораемые материалы с низкой теплопроводностью;

г)    увеличение влажности конструкций способствует уменьшению скорости прогрева и повышению огнестойкости за исключением тех случаев, когда увеличение влажности увеличивает вероятность внезапного хрупкого разрушения материала или появления местных выко-лоз, особенно опасно эго явление для бетонных и асбестоцементных конструкций;

д)    предел огнестойкости нагруженных конструкций уменьшается с увеличением нагрузки. Наиболее напряженное сечение конструкций, подверженное воздействию огня и высоких температур, как правило, определяет величину предела огнестойкости;

е)    предел огнестойкости конструкции тем выше, чем меньше отношение обогреваемого периметра сечения ее элементов к их площади;

ж)    предел огнестойкости статически неопределимых конструкций, как правило, выше предела огнестойкости аналогичных статически определимых конструкций за счет перераспределения усилий на менее напряженные и нагреваемые с меньшей скоростью элементы; при этом необходимо учитывать влияние дополнительных усилий, возникающих вследствие температурных деформаций;

з)    возгораемость материалов, из которых выполнена конструкция, не определяет ее предела огнестойкости. Например, конструкции из тонкостенных металлических профилей имеют минимальный предел огнестойкости, а конструкции из древесины имеют более высокий предел огнестойкости, чем конструкции из стали при тех же отношениях обогреваемого периметра сечения к его площади и величины действующих напряжений к временному сопротивлению или пределу текучести. В то же время следует учитывать, что применение сгораемых материалов вместо трудносгораемых или несгораемых может понизить предел огнестойкости конструкции, если скорость его выгорания будет выше скорости прогревания.

Для оценки предела огнестойкости конструкций на основании вышеперечисленных положений необходимо располагать достаточными сведениями о пределах огнестойкости конструкций, аналогичных рассматриваемым по форме, использованным материалам и конструктивному исполнению, а также сведениями об основных закономерностях их поведения при пожаре или огневых испытаниях.*

2.7. В случаях, когда в табл. 2—15 пределы огнестойкости указаны для однотипных конструкций различных размеров, предел огнестойкости конструкции, имеющей промежуточный размер, может определяться по линейной интерполяции. Для железобетонных конструкций при этом должна осуществляться интерполяция и по величине расстояния до оси арматуры.

6

ПРЕДЕЛ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ОГНЯ

2.8.    (прил. 2, п. 1). Испытание строительных конструкций на распространение огня заключается в определении размера повреждения конструкции вследствие ее горения за пределами зоны нагрева — в контрольной зоне.

2.9.    Повреждением считается обугливание или выгорание материалов, обнаруживаемое визуально, а также оплавление термопластичных материалов.

За предел распространения огня принимается максимальный размер повреждения (см), определяемый по методике испытания, изложенной в прил. 2 к СНиП II-2-8G.

2.10.    На распространение огня испытывают конструкции, выполненные с применением сгораемых и трудносгораемых материалов, как правило, без отделки и облицовки.

Конструкции, выполненные только из несгораемых материалов, следует считать не распространяющими огонь (предел распространения огня по ним следует принимать равным нулю).

Если при испытании на распространение огня повреждение конструкций в контрольной зоне составляет не более 5 см ее также следует считать не распространяющей огонь.

2ЛЬ Для предварительной оценки предела распространения огня могут быть использованы следующие положения:

а)    конструкции, выполненные из сгораемых материалов, имеют предел распространения огня по горизонтали (для горизонтальных конструкций — перекрытий, покрытий, балок и т. п.) более 25 см, а по вертикали (для вертикальных конструкций — стен, перегородок, колонн и т. п.) — более 40 см;

б)    конструкции, выполненные из сгораемых или трудносгораемых материалов, защищенных от воздействия огня и высоких температур несгораемыми материалами, могут иметь предел распространения огня по горизонтали менее 25 см, а по вертикали — менее 40 см при условии, что защитный слой в течение всего времени испытания (до полного остывания конструкции) не прогреется в контрольной зоне до температуры воспламенения или начала интенсивного термического разложения защищаемого материала. Конструкция может не распространять огонь при условии, что наружный слой, выполненный из несгораемых материалов, в течение всего времени испытания (до полного остывания конструкции) не прогреется в зоне нагрева до температуры воспламенения или начала интенсивного термического разложения защищаемого материала;

в)    в случаях, когда конструкция может иметь различный предел распространения огня при нагревании с разных сторон (например, при несимметричном расположении слоев в ограждающей конструкции), этот предел устанавливается по его максимальному значению.

7

БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

2.12.    Основными параметрами, которые оказывают влияние на предел огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций являются: вид бетона, вяжущего и заполнителя; класс арматуры; тип конструкции; форма поперечного сечения; размеры элементов; условия их нагрева; величина нагрузки и влажность бетона.

2.13.    Увеличение температуры в бетоне сечения элемента во время пожара зависит от вида бетона, вяжущего и заполнителей, от отношения поверхности, на которую действует пламя, к площади поперечного сечения. Тяжелые бетоны с силикатным заполнителем прогреваются быстрее, чем с карбонатными заполнителями. Облегченные и легкие бетоны тем медленнее прогреваются, чем меньше их плотность. Полимерная связка, как и карбонатный заполнитель, уменьшает скорость прогрева бетона вследствие происходящих в них реакций разложения, на которые расходуется тепло.

Массивные элементы конструкции лучше сопротивляются воздействию огня; предел огнестойкости колонн, нагреваемых с четырех сторон, меньше предела огнестойкости колонн при одностороннем нагреве; предел огнестойкости балок при воздействии на них огня с трех сторон меньше предела огнестойкости балок, нагреваемых с одной стороны.

2.14.    Минимальные размеры элементов и расстояния от оси арматуры до поверхностей элемента принимаются по таблицам настоящего раздела, но не менее требуемых главой СНиП И-21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции».

2.15.    Расстояние до оси арматуры и минимальные размеры элементов для обеспечения требуемого предела огнестойкости конструкций зависят от вида бетона. Легкие бетоны имеют теплопроводность на 10—20%, а бетоны с крупным карбонатным заполнителем на 5— 10% меньше, чем тяжелые бетоны с силикатным заполнителем. В связи с этим расстояние до оси арматуры для конструкции из легкого бетона или из тяжелого бетона с карбонатным заполителем может быть принято меньше, чем для конструкций из тяжелого бетона с силикатным заполнителем при одинаковом пределе огнестойкости выполненных из этих бетонов конструкций.

Величины пределов огнестойкости, приведенные в табл. 2—б, 8, относятся к бетону с крупным заполнителем из силикатных пород, а также к плотному силикатному бетону. При применении заполнителя из карбонатных пород минимальные размеры как поперечного сечения, так и расстояние от осей арматуры до поверхности изгибаемого элемента могут быть уменьшены на 10%. Для легких бетонов уменьшение может быть на 20% при плотности бетона 1,2 т/м³ и на 30% для изгибаемых элементов (см. табл. 3, 5, 6, 8) при плотности бетона 0,8 т/м³ и керамзитоперлитобетона с плотностью 1,2 т/м³.

8

2.16. Во время пожара защитный слой бетона предохраняет арматуру от быстрого нагрева и достижения ее критической температуры, при которой наступает предел огнестойкости конструкции.

Если принятое в проекте расстояние до оси арматуры меньше требуемого для обеспечения необходимого предела огнестойкости конструкций, следует его увеличить или применить дополнительные теплоизоляционные покрытия по подвергаемым огню поверхностям элемента¹. Теплоизоляционное покрытие из известково-цементной штукатурки (толщиной 15 мм), гипсовой штукатурки (10 мм) и вермикулитовой штукатурки или теплоизоляции из минерального волокна (5 мм) эквивалентны увеличению на 10 мм толщины слоя тяжелого бетона. Если толщина защитного слоя бетона больше 40 мм для тяжелого бетона и 60 мм для легкого бетона, защитный слой бетона должен иметь дополнительное армирование со стороны огневого воздействия в виде сетки арматуры диаметром 2,5—3 мм (ячейками 150X150 мм). Защитные теплоизоляционные покрытия толщиной более 40 мм также должны иметь дополнительное армирование.

В табл. 2, 4—8 приведены расстояния от обогреваемой поверхности до оси арматуры (рис. 1 и 2).

Рис. 1. Расстояния до оси арматуры Рис. 2. Среднее расстояние до оси

арматуры

В случаях расположения арматуры в разных уровнях среднее

расстояние до оси арматуры а должно быть определено с учетом площадей арматуры (Л_ь Л₂, ... , Л_п) и соответствующих им расстояний до осей (а_ь а-2,    > Яп), измеренных от ближайшей из обогревае

мых (нижней или боковой) поверхностей элемента, по формуле

А    \    Я    \    \    А    ^

_ Лjfli -f- A^cl^ ~Ь . • . Н~Л_пДп __    1_

Л1+Л2+Л3    . . +Лп    2    Лг

г = 1

2.17. Все стали снижают сопротивление растяжению или сжатию

¹ Дополнительные теплоизоляционные покрытия могут выполняться в соответствии с «Рекомендациями по применению огнезащитных покрытий для металлических конструкций» — М.; Стройиздат, 1984.

9