Файл: Практическое задание 19.docx

степень огнестойкости здания – I; П_ф= 60 мин (табл. 21, ФЗ №123);
размер помещения 50 x 20 м;
высота здания – 11 м;
высота помещения – 3,0 м;
количество этажей здания – 2;
время свободного развития пожара – τ_св= 10 мин;
время введения дополнительных сил и средств – τ₁= 10 мин;
гарантированный расход огнетушащих средств, подаваемых дополнительными силами – Q₂= 70 л/с;
нормативное время тушения – τ_н = 10 мин;

здание не оборудовано АУПТ
интенсивность подачи огнетушащих веществ, J = 0,15 л/(с∙м²);
коэффициент безопасности – к_а = 1,2;
место возникновения пожара – центр помещения;
линейная скорость развития пожара V_л= 1,0 м/мин.

Найдем коэффициент объемности:

где –

круговая форма пожара; R= τ_св V_л.

Таким образом, получим:

_{Согласно таблице 6.1 СП 2.13130.2020 площадь пожарного отсека для двухэтажного производственного здания I степени огнестойкости, класса конструктивной пожарной опасности С0, с категорией производства А и высотой не более 36 м не должна превышать 5200 м2.}

_{Нормативное значение площади пожарного отсека соответствует воз-можностям сил и средств подразделений ГПС.}

Практическое задание 6

Изучение методов определения огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций

Модуль 2. Строительные материалы и конструкции, их поведение в условиях пожара

Цель работы – ознакомить студентов с основными методами определения огнестойкости и пожарной опасности строительных материалов и конструкций.
Нормативная правовая база

ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования»;

ГОСТ Р 53309-2009 «Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний»;

ГОСТ 30403-2012 «Конструкции строительные. Метод испытания на пожарную опасность».
Бланк выполнения задания 6

Таблица 6.1

Изучаемые вопросы	Метод натурных огневых испытаний зданий и их фрагментов	Испытания строительных конструкций на огнестойкость	Испытания строительных конструкций на пожарную опасность
Сущность (цель) метода испытаний	Цель испытаний фрагментов — получение экспериментальных данных для обоснования области применения конструктивных систем зданий и сооружений, которые не могут быть однозначно отнесены к определенной степени огнестойкости или классу конструктивной пожарной опасности, а также для оценки эффективности систем их противопожарной защиты.	Сущность методов испытаний заключается в определении времени от начала теплового воздействия на конструкцию в соответствии с настоящим стандартом до наступления одного или последовательно нескольких предельных состояний по огнестойкости с учетом функционального назначения конструкции.	4.1 Сущность метода заключается в определении показателей пожарной опасности конструкции при ее испытании в условиях теплового воздействия, установленных настоящим стандартом, в течение времени, определяемого требованиями к этой конструкции по огнестойкости.
Оцениваемые (определяемые) показатели при проведении испытаний	Параметров пожара (температура газовой среды в помещении пожара подлежит замеру неза висимо от целей испытания); - параметров, характеризующих воздействие пожара на строительные конструкции (температуру, размеры зон повреждения и т. д.); - параметров нагружения и деформации (масса нагрузки, размеры деформации конструкций и т. д.); - параметров окружающей среды (температура воздуха, скорость и направление ветра и т. д.).	Предельное состояние конструкции по огнестойкости - состояние конструкции, при котором она утрачивает способность сохранять несущие и/или ограждающие функции в условиях пожара.	- наличие теплового эффекта от горения или термического разложения составляющих конструкцию материалов; - наличие пламенного горения газов или расплавов, выделяющихся из конструкции в результате термического разложения составляющих ее материалов; - размеры повреждения конструкции и составляющих ее материалов, возникшего при испытании конструкции, вследствие их горения или термического разложения; - характеристики пожарной опасности составляющих конструкцию материалов, поврежденных при испытании.
Сведения, содержащиеся в программе испытаний	5.1 Программа испытаний разрабатывается исполнителем и утверждается заказчиком. 5.2 Программа испытаний должна быть направлена на оценку: - пожарной опасности и огнестойкости испытуемого фрагмента в наиболее представительных ре жимах его эксплуатации; - пожарной опасности и огнестойкости фрагмента при наиболее неблагоприятном прогнозируемом сценарии развития пожара. 5.3 В программе испытаний может быть предусмотрена возможность изменения условий испыта ний (по согласованию с заказчиком). 5.4 Программа испытаний должна содержать прогноз продолжительности испытаний и регламенти ровать условия их прекращения. 5.5 Программа испытаний должна охватывать как период подготовки и проведения испытаний, так и период после испытаний, имея в виду: - осмотр фрагмента; - оценку возможности дальнейшей эксплуатации фрагмента и повторного проведения опытов; - оценку возможности и целесообразности ликвидации или демонтажа фрагмента. 5.6 Программа испытаний должна содержать следующие основные сведения: - краткое описание конструктивной системы (функциональное назначение, технические характе ристики, шифр технической документации, завод-изготовитель и т. д.), предполагаемую область при менения; - рабочие чертежи фрагмента; - вид, количество и расположение пожарной нагрузки, а также вероятных источников зажигания; - данные о системах противопожарной защиты объекта; - цель испытаний с обоснованием необходимости их проведения, в том числе причины, не позволяю щие однозначно классифицировать конструктивную систему по огнестойкости и пожарной опасности; - план подготовки к проведению испытаний с указанием организаций-исполнителей, перечня под готовительных работ и сроков исполнения; - методику проведения испытаний; - методику обработки результатов испытаний; - критерии оценки результатов испытаний (огнестойкости, пожарной опасности и др.); - список участников испытаний с указанием их обязанностей при проведении испытаний; - меры безопасности; - требования к содержанию отчета о результатах испытаний. 5.7 Программа испытаний может содержать другие дополнительные сведения, определяемые за дачами испытаний.	8.1. Испытания проводят при температуре окружающей среды от 1 до 40В°C и при скорости движения воздуха не более 0,5 м/с, если условия применения конструкции не требуют других условий испытания. Температуру окружающей среды измеряют на расстоянии не ближе 1 м от поверхности образца. Температура в печи и в помещении должна быть стабилизирована за 2 ч до начала испытаний. 8.2. В процессе испытания регистрируют: - время наступления предельных состояний и их вид (раздел 9); - температуру в печи, на необогреваемой поверхности конструкции, а также в других предварительно установленных местах; - избыточное давление в печи при испытании конструкций, огнестойкость которых определяется по предельным состояниям, указанным в 9.1.2 и 9.1.3; - деформации несущих конструкций; - время появления пламени на необогреваемой поверхности образца; - время появления и характер трещин, отверстий, отслоений, а также другие явления (например, нарушение условий опирания, появление дыма). Приведенный перечень измеряемых параметров и регистрируемых явлений может дополняться и изменяться в соответствии с требованиями методов испытаний конструкций конкретных типов. 8.3. Испытание должно продолжаться до наступления одного или по возможности последовательно всех предельных состояний, нормируемых для данной конструкции.	9.1 Испытание образцов проводят при температуре окружающего воздуха от 10 °С до 40 °С, скорости его движения не более 0,5 м/с и относительной влажности (60±15)%, измеренных на расстоянии от 1 до 1,5 м от поверхности образца. 9.2 Испытания образцов конструкций проводят при расходе топлива, площади зазора и размерах проемов для газообмена печи, зафиксированных при калибровке. 9.3 Образцы конструкций испытывают в ненагруженном состоянии. 9.4 Образцы внутренних стен и перегородок несимметричного сечения следует испытывать при воздействии огня с каждой стороны либо со стороны с заведомо большей пожарной опасностью. Образцы покрытий и перекрытий, подвесных потолков, лестничных маршей и площадок испытывают при воздействии огня с нижней стороны. Конструкции, имеющие в проектном положении уклон менее* 30°, следует испытывать в вертикальном положении, остальные - в горизонтальном. _______________ * Текст соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных. 9.5 Продолжительность огневого воздействия на образцы конструкций должна соответствовать минимальному требуемому пределу огнестойкости испытываемой конструкции, но не превышать 45 мин. При испытании конструкций, к которым не предъявляются требования по огнестойкости, а также наружных стен при воздействии огня со стороны внешней поверхности, продолжительность огневого воздействия следует принимать равной 15 мин. 9.6 После окончания времени теплового воздействия систему подачи и сжигания топлива отключают и образец оставляют на печи для остывания до температуры окружающей среды. Испытательная лаборатория имеет право прекращать испытания и снимать образец с печи в случаях, когда зарегистрированные параметры позволяют однозначно оценить результаты испытания, или без согласования с представителем заказчика - когда горение образца создает угрозу возникновения неконтролируемой ситуации. 9.7 В процессе испытания следует регистрировать следующие параметры, по которым определяется класс пожарной опасности конструкции: - температуру в огневой и тепловой камерах для определения наличия теплового эффекта; - способность к воспламенению газов, выделяющихся при термическом разложении материалов образца; - образование горящего расплава. 9.8 Температуру в огневой камере следует регистрировать по показаниям термопар, установленных в соответствии с 8.3.1. 9.9 Температуру в тепловой камере следует регистрировать по показаниям термопар, установленных в соответствии с 8.3.2. 9.1 Способность к воспламенению газов, выделяющихся при термическом разложении материалов образца, проверяют посредством поднесения горящего факела к местам выхода этих газов на необогреваемые поверхности образца не реже чем через каждые 5 мин испытания и через каждую минуту - при появлении вспышек газа; длина намотки факела должна быть не менее 150 мм, а диаметр - не менее 40 мм. Факел должен иметь держатель, обеспечивающий его безопасное использование. 9.11 Образование горящего расплава контролируют визуально по наличию горящих капель, вытекающих из торцов образца или стекающих по поверхности образца в пределах контрольной зоны. 9.12 Кроме параметров, указанных в 9.7, в процессе испытания регистрируют время появления и характер развития в образце трещин, отверстий, отслоений, раскрытия стыков, появления дыма, пламени, изменения цвета и состояния поверхностей, а также другие особенности реакции образца конструкции на тепловое воздействие. Эти явления регистрируют визуально или с помощью фото-, видео- и киносъемки, а также с помощью термопар, установленных в соответствии с 8.3.3. 9.13 После остывания образца проводят его обследование с целью определения и регистрации размеров повреждения в контрольной зоне. При измерении размеров повреждения слоистых конструкций необходимо путем вскрытия обследовать все слои конструкции. 9.14 Размер повреждения образца измеряется в миллиметрах в плоскости конструкции от границы контрольной зоны, перпендикулярно к ней до наиболее удаленной точки повреждения образца в контрольной зоне. Рекомендуется определять глубину и площадь обугливания горючих материалов в пределах огневой камеры с занесением этих данных в протокол испытания. 9.15 Повреждением считается обугливание, оплавление и выгорание материалов, из которых изготовлена конструкция, на глубину более 2 мм. Не учитывают повреждение: - длиной менее 50 мм - для конструкций, испытываемых в вертикальном положении, и менее 30 мм - для конструкций, испытываемых в горизонтальном положении; - материала заполнения стыка в пределах контрольной зоны, если это повреждение не превышает 800 мм при испытании вертикальных конструкций и 500 мм - при испытании горизонтальных конструкций и если оно не влечет за собой повреждения других элементов образца; - слоев пароизоляции толщиной не более 2 мм; - в виде оплавления материалов при отсутствии видимых следов горения (обугливания); - наличия пламенного горения газов, горящего расплава и теплового эффекта по 10.1. 9.16 Техника безопасности при проведении испытаний - по ГОСТ 30247.0.
Требования к образцам испытаний	6 Требования к фрагменту 6.1 Конструктивное и объемно-планировочное исполнение фрагмента должно определяться целя ми и задачами испытаний и, как правило, способствовать проявлению наименьшей огнестойкости и наибольшей пожарной опасности испытываемой конструктивной системы в пределах ее возможного (до пустимого технической документацией) исполнения. 6.2 Статические нагрузки, при которых проводятся испытания фрагмента, должны соответствовать ре альным условиям его эксплуатации. 6.3 При приложении нагрузки необходимо обеспечить условие, чтобы при деформации конструкции груз не смещался и не влиял на величину предела огнестойкости конструкции из-за изменения условий теплообмена с окружающей средой. 6.4 Нагрузка устанавливается не менее чем за 30 мин до начала испытаний и поддерживается постоянной в течение всего времени испытаний. 6.5 Материалы и детали образцов конструкций, подлежащих испытаниям, в том числе стыковые соединения стен, перегородок, перекрытий, покрытий и др., должны соответствовать технической до кументации на их изготовление и применение. 6.6 Влажность конструкции должна соответствовать техническим условиям. 6.7 Влажность конструкции определяется непосредственно на фрагменте или на его представи тельной части. 6.8 Количество однотипных фрагментов, подвергаемых испытаниям, регламентируется програм мой испытаний. 6.9 Проводить повторные испытания фрагмента допускается только после его полного восстановле ния до уровня, соответствующего технической документации, если иное не входит в задачу испытаний.	7.1. Образцы для испытаний конструкций должны иметь проектные размеры. Если образцы таких размеров испытать не представляется возможным, то минимальные размеры образцов принимают по стандартам на испытания конструкций соответствующих видов с учетом 5.2.2. 7.2. Материалы и детали образцов, подлежащих испытанию, в том числе и стыковые соединения стен, перегородок, перекрытий, покрытий и других конструкций, должны соответствовать технической документации на их изготовление и применение. По требованию испытательной лаборатории свойства материалов конструкции при необходимости контролируют на их стандартных образцах, изготовляемых специально для этой цели из тех же материалов одновременно с изготовлением конструкций. Контрольные стандартные образцы материалов до момента испытания должны находиться в тех же условиях, что и экспериментальные образцы конструкций, а их испытания проводят в соответствии с действующими стандартами. 7.3. Влажность образца должна соответствовать техническим условиям и быть динамически уравновешенной с окружающей средой с относительной влажностью (60 +- 15)% при температуре (20 +- 10)В°C. Влажность образца определяют непосредственно на образце или на его представительной части. Для получения динамически уравновешенной влажности допускается естественная или искусственная сушка образцов при температуре воздуха, не превышающей 60В°C. 7.4. Для испытания конструкции одного типа должны быть изготовлены два одинаковых образца. К образцам должен быть приложен необходимый комплект технической документации. 7.5. При проведении сертификационных испытаний выборка образцов должна производиться в соответствии с требованиями принятой схемы сертификации.	6.1 Образцы конструкций для испытаний, включая стыки и их заполнение, должны быть изготовлены в соответствии с технической документацией на изготовление и применение конструкций. Образцы не должны иметь проемов, а также декоративной отделки или облицовки. 6.2 Для испытаний на пожарную опасность стержневых, в том числе слоистых, конструкций (колонн, балок, ферм, арок, рам, связей, воздуховодов и трубопроводов) допускается изготавливать плоские образцы, в которых расположение слоев и их толщина должны быть такими же, как и в стержневых конструкциях (для металлических элементов - по приведенной толщине). 6.3 Длина образцов должна быть не менее 2,4 м, ширина - не менее 1,3 м, толщина - по технической документации. 6.4 Материалы и детали образцов, подлежащих испытанию, в том числе стыковые соединения ограждающих конструкций, должны соответствовать технической документации на их изготовление и применение. 6.5 Влажность образца - по ГОСТ 30247.0. 6.6 Для испытания конструкции одного типа должны быть, как правило, изготовлены два одинаковых образца. Допускается изготавливать один образец при соблюдении условия, указанного в 10.2. К образцам должны быть приложены комплект технической документации на испытуемую конструкцию, документация, по которой изготовлены образцы, а также официальные протоколы испытаний материалов, из которых выполнена конструкция, на пожарную опасность. При отсутствии вышеуказанных протоколов испытаний и при необходимости использования показателей пожарной опасности материалов для классификации конструкции по пожарной опасности должны представляться образцы материалов, из которых изготовлена конструкция, для испытаний на горючесть, воспламеняемость и дымообразующую способность по 4.2 и 4.3 с соответствующей документацией. В случае необходимости по требованию испытательной лаборатории в процессе изготовления образцов для испытаний следует проводить отбор проб материалов, в том числе негорючих, из которых изготовляют образцы, для проведения идентификационного и калориметрического контроля в соответствии с нормативными документами. Рекомендуемая форма протоколов по ГОСТ 31251 Отбор проб проводится совместно представителями испытательной лаборатории и заказчика. _______________ В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53296-2009. 6.7 При передаче заказчиком образцов конструкций испытательной лаборатории обеими сторонами составляется акт о соответствии образца требованиям технической документации на испытываемую конструкцию, а в случае необходимости - акт отбора проб материалов для проведения идентификационного и калориметрического контроля. 7 Калибровка установки
Приборы и оборудование, используемые для испытаний	9 Измерительные приборы и регистрирующая аппаратура 9.1 Приборы и оборудование, используемые для испытаний, должны обеспечивать точность из мерения и регистрации фиксируемых параметров в соответствии с требованиями, изложенными в ме тодике испытаний. 9.2 Для измерения и регистрации параметров, определяемых методикой испытаний, необходимо использовать только приборы и оборудование, прошедшие специальный контроль и поверку. 9.3 Системы измерений должны обеспечивать регистрацию следующих параметров: - параметров пожара (температура газовой среды в помещении пожара подлежит замеру неза висимо от целей испытания); - параметров, характеризующих воздействие пожара на строительные конструкции (температуру, размеры зон повреждения и т. д.); - параметров нагружения и деформации (масса нагрузки, размеры деформации конструкций и т. д.); - параметров окружающей среды (температура воздуха, скорость и направление ветра и т. д.). 9.4 Температура газовой среды пожара должна измеряться термоэлектрическими преоб разователями (термопарами) с диаметром электродов от 0,75 до 1,2 мм (класс допуска 2 согласно ГОСТ 6616—94). 9.5 Для измерения температуры на поверхности конструкции и в ее объеме необходимо исполь зовать термопары с диаметром электродов не более 0,75 мм. Способ крепления термопар на образце конструкции должен обеспечивать погрешность измерения температуры в пределах! 5%. 9.6 Допускается использовать переносные термопары, оборудованные специальными держателя ми или другими техническими средствами, при соблюдении техники безопасности. 9.7 Для регистрации измеряемых температур следует применять приборы с классом точности не менее 1 9.8 Приборы, предназначенные для измерения давления газовой среды, должны обеспечивать погрешность измерения ± 2 Ра. 9.9 Все измерительные приборы должны обеспечивать непрерывную запись или дискретную ре гистрацию параметров с интервалом не более 60 с, за исключением специально оговоренных в мето дике случаев. 9.1 Приборы, предназначенные для измерения и регистрации параметров нагружения и деформа ции, должны обеспечивать погрешность измерения в пределах! 5 %. 9.11 Размер зоны повреждения конструкции следует определять приборами с ценой делений не более 1 мм. 9.12 Приборы, предназначенные для измерения и регистрации параметров окружающей среды, должны обеспечивать погрешность измерений в пределах! 5 %. 9.13 При условии обеспечения требований безопасности для определения потери целостности ограждающих конструкций допускается использовать тампон из хлопка или натуральной ваты по ГОСТ 30247.1. 9.14 Факт потери конструкцией целостности в результате образования сквозных трещин или отвер стий, через которые проникают продукты горения или пламя, появления расплава, обрушения частей конструкции, раскрытия стыков и т. д. регистрируется визуально, а также с помощью кинофотосъемки.	5.1. Стендовое оборудование включает в себя: - испытательные печи с системой подачи и сжигания топлива (далее - печи); - приспособления для установки образца на печи, обеспечивающие соблюдение условий его крепления и нагружения; - системы измерения и регистрации параметров, включая оборудование для проведения кино-, фото- или видеосъемок.	5.1 Для испытаний используется следующее оборудование: - двухкамерная испытательная установка, обеспечивающая возможность регулирования: а) площади сечения проема (зазора) между обогреваемой поверхностью образца и торцом перекрытия (перегородки), разделяющего огневую и тепловую камеры, б) газообмена огневой камеры для поддержания в ней температурного режима по ГОСТ 30247.0, в) проемов для выхода газов из тепловой камеры; - система подачи и сжигания топлива в огневой камере; - приспособления для установки образца, обеспечивающие соблюдение условий его крепления; - система измерения и регистрации параметров, включая оборудование для проведения кино-, фото- или видеосъемок; - термоэлектрические преобразователи (далее - термопары) должны соответствовать ГОСТ 6616
Какие параметры регистрируются при проведении испытаний	9.3 Системы измерений должны обеспечивать регистрацию следующих параметров: - параметров пожара (температура газовой среды в помещении пожара подлежит замеру неза висимо от целей испытания); - параметров, характеризующих воздействие пожара на строительные конструкции (температуру, размеры зон повреждения и т. д.); - параметров нагружения и деформации (масса нагрузки, размеры деформации конструкций и т. д.); - параметров окружающей среды (температура воздуха, скорость и направление ветра и т. д.).	8.2. В процессе испытания регистрируют: - время наступления предельных состояний и их вид (раздел 9); - температуру в печи, на необогреваемой поверхности конструкции, а также в других предварительно установленных местах; - избыточное давление в печи при испытании конструкций, огнестойкость которых определяется по предельным состояниям, указанным в 9.1.2 и 9.1.3; - деформации несущих конструкций; - время появления пламени на необогреваемой поверхности образца; - время появления и характер трещин, отверстий, отслоений, а также другие явления (например, нарушение условий опирания, появление дыма). Приведенный перечень измеряемых параметров и регистрируемых явлений может дополняться и изменяться в соответствии с требованиями методов испытаний конструкций конкретных типов.	9.7 В процессе испытания следует регистрировать следующие параметры, по которым определяется класс пожарной опасности конструкции: - температуру в огневой и тепловой камерах для определения наличия теплового эффекта; - способность к воспламенению газов, выделяющихся при термическом разложении материалов образца; - образование горящего расплава.
Порядок проведения испытаний	11.1 Место очага пожара выбирается исходя из цели испытаний. 11.2 Способ и средства зажигания пожарной нагрузки определяются исходя из цели испытаний, реальных характеристик возможного очага пожара и его месторасположения. 11.3 В случае, когда наиболее вероятное место загорания реальной пожарной нагрузки устано вить не удается, место очага пожара выбирается на наиболее пожароопасном участке реальной по жарной нагрузки. 11.4 Размещение источника зажигания относительно пожарной нагрузки должно производиться таким образом, чтобы обеспечивалось наиболее эффективное ее загорание. 11.5 Продолжительность испытаний должна позволить выявить всю совокупность факторов, характе ризующих пожарную опасность и огнестойкость испытуемого фрагмента, исходя из цели испытаний. 11.6 Ограничивать продолжительность испытаний допускается в случаях появления угрозы некон тролируемого характера развития пожара, угрозы жизни и здоровью людей, угрозы распространения по жара за пределы испытуемого фрагмента. 11.7 Отсчет времени испытаний ведется с момента загорания пожарной нагрузки. 11.8 При проведении испытаний его участниками могут осуществляться действия, направленные на регулирование режима горения (закрытие и открытие дверных и оконных проемов, вскрытие оконных проемов с помощью специальных приспособлений и т.д.), а также по прекращению испытаний. Данные действия должны выполняться по команде руководителя испытаний и быть отражены в протоколе испытаний. 11.9 Перечень параметров, регистрируемых в процессе испытаний, отражается в протоколе ис пытаний.	8.1. Испытания проводят при температуре окружающей среды от 1 до 40В°C и при скорости движения воздуха не более 0,5 м/с, если условия применения конструкции не требуют других условий испытания. Температуру окружающей среды измеряют на расстоянии не ближе 1 м от поверхности образца. Температура в печи и в помещении должна быть стабилизирована за 2 ч до начала испытаний. 8.2. В процессе испытания регистрируют: - время наступления предельных состояний и их вид (раздел 9); - температуру в печи, на необогреваемой поверхности конструкции, а также в других предварительно установленных местах; - избыточное давление в печи при испытании конструкций, огнестойкость которых определяется по предельным состояниям, указанным в 9.1.2 и 9.1.3; - деформации несущих конструкций; - время появления пламени на необогреваемой поверхности образца; - время появления и характер трещин, отверстий, отслоений, а также другие явления (например, нарушение условий опирания, появление дыма). Приведенный перечень измеряемых параметров и регистрируемых явлений может дополняться и изменяться в соответствии с требованиями методов испытаний конструкций конкретных типов. 8.3. Испытание должно продолжаться до наступления одного или по возможности последовательно всех предельных состояний, нормируемых для данной конструкции.	9.1 Испытание образцов проводят при температуре окружающего воздуха от 10 °С до 40 °С, скорости его движения не более 0,5 м/с и относительной влажности (60±15)%, измеренных на расстоянии от 1 до 1,5 м от поверхности образца. 9.2 Испытания образцов конструкций проводят при расходе топлива, площади зазора и размерах проемов для газообмена печи, зафиксированных при калибровке. 9.3 Образцы конструкций испытывают в ненагруженном состоянии. 9.4 Образцы внутренних стен и перегородок несимметричного сечения следует испытывать при воздействии огня с каждой стороны либо со стороны с заведомо большей пожарной опасностью. Образцы покрытий и перекрытий, подвесных потолков, лестничных маршей и площадок испытывают при воздействии огня с нижней стороны. Конструкции, имеющие в проектном положении уклон менее* 30°, следует испытывать в вертикальном положении, остальные - в горизонтальном. _______________ * Текст соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных. 9.5 Продолжительность огневого воздействия на образцы конструкций должна соответствовать минимальному требуемому пределу огнестойкости испытываемой конструкции, но не превышать 45 мин. При испытании конструкций, к которым не предъявляются требования по огнестойкости, а также наружных стен при воздействии огня со стороны внешней поверхности, продолжительность огневого воздействия следует принимать равной 15 мин. 9.6 После окончания времени теплового воздействия систему подачи и сжигания топлива отключают и образец оставляют на печи для остывания до температуры окружающей среды. Испытательная лаборатория имеет право прекращать испытания и снимать образец с печи в случаях, когда зарегистрированные параметры позволяют однозначно оценить результаты испытания, или без согласования с представителем заказчика - когда горение образца создает угрозу возникновения неконтролируемой ситуации. 9.7 В процессе испытания следует регистрировать следующие параметры, по которым определяется класс пожарной опасности конструкции: - температуру в огневой и тепловой камерах для определения наличия теплового эффекта; - способность к воспламенению газов, выделяющихся при термическом разложении материалов образца; - образование горящего расплава. 9.8 Температуру в огневой камере следует регистрировать по показаниям термопар, установленных в соответствии с 8.3.1. 9.9 Температуру в тепловой камере следует регистрировать по показаниям термопар, установленных в соответствии с 8.3.2. 9.1 Способность к воспламенению газов, выделяющихся при термическом разложении материалов образца, проверяют посредством поднесения горящего факела к местам выхода этих газов на необогреваемые поверхности образца не реже чем через каждые 5 мин испытания и через каждую минуту - при появлении вспышек газа; длина намотки факела должна быть не менее 150 мм, а диаметр - не менее 40 мм. Факел должен иметь держатель, обеспечивающий его безопасное использование. 9.11 Образование горящего расплава контролируют визуально по наличию горящих капель, вытекающих из торцов образца или стекающих по поверхности образца в пределах контрольной зоны. 9.12 Кроме параметров, указанных в 9.7, в процессе испытания регистрируют время появления и характер развития в образце трещин, отверстий, отслоений, раскрытия стыков, появления дыма, пламени, изменения цвета и состояния поверхностей, а также другие особенности реакции образца конструкции на тепловое воздействие. Эти явления регистрируют визуально или с помощью фото-, видео- и киносъемки, а также с помощью термопар, установленных в соответствии с 8.3.3. 9.13 После остывания образца проводят его обследование с целью определения и регистрации размеров повреждения в контрольной зоне. При измерении размеров повреждения слоистых конструкций необходимо путем вскрытия обследовать все слои конструкции. 9.14 Размер повреждения образца измеряется в миллиметрах в плоскости конструкции от границы контрольной зоны, перпендикулярно к ней до наиболее удаленной точки повреждения образца в контрольной зоне. Рекомендуется определять глубину и площадь обугливания горючих материалов в пределах огневой камеры с занесением этих данных в протокол испытания. 9.15 Повреждением считается обугливание, оплавление и выгорание материалов, из которых изготовлена конструкция, на глубину более 2 мм. Не учитывают повреждение: - длиной менее 50 мм - для конструкций, испытываемых в вертикальном положении, и менее 30 мм - для конструкций, испытываемых в горизонтальном положении; - материала заполнения стыка в пределах контрольной зоны, если это повреждение не превышает 800 мм при испытании вертикальных конструкций и 500 мм - при испытании горизонтальных конструкций и если оно не влечет за собой повреждения других элементов образца; - слоев пароизоляции толщиной не более 2 мм; - в виде оплавления материалов при отсутствии видимых следов горения (обугливания); - наличия пламенного горения газов, горящего расплава и теплового эффекта по 10.1. 9.16 Техника безопасности при проведении испытаний - по ГОСТ 30247.0.
Оценка результатов испытаний	12 Оценка результатов испытаний Оценка результатов испытаний проводится на основе сравнения степени соответствия контроли руемых параметров критериям, сформулированным в программе и методике испытаний.	Оценка результатов испытаний Предел огнестойкости конструкции в минутах определяют как среднее арифметическое результатов испытаний двух образцов. При этом максимальное и минимальное значения пределов огнестойкости двух испытанных образцов не должны отличаться более чем на 20% (от большего значения). Если результаты отличаются друг от друга больше чем на 20%, должно быть проведено дополнительное испытание, а предел огнестойкости определяют как среднее арифметическое двух меньших значений. В обозначении предела огнестойкости конструкции среднее арифметическое результатов испытания приводят к ближайшей меньшей величине из ряда чисел, приведенного в разделе 10 Результаты, полученные при испытании, могут быть использованы для оценки огнестойкости расчетными методами других аналогичных (по форме, материалам, конструктивному исполнению) конструкций.	10.1 Пожарную опасность конструкции характеризуют: - наличием теплового эффекта (но не его значением) от горения материалов образца, который выражается в превышении температуры в тепловой камере по сравнению с верхней допустимой границей температурного режима, установленного в 7.4; - наличием пламенного горения газов, выделяющихся при термическом разложении материалов образца, продолжительностью более 5 с; - наличием горящего расплава при продолжительности его горения более 5 с; - размером повреждения образца в контрольной зоне с учетом условий 9.15. 10.2 Размер повреждения конструкции определяют как среднеарифметическое значение по результатам испытания двух одинаковых образцов. Допускается определять размер повреждения по результатам испытания одного образца, если этот размер отличается от допускаемого, приведенного в таблице 1, более чем на 15%. В случае различия результатов испытаний двух одинаковых образцов более чем на 15% проводят третье испытание, при этом размер повреждения определяют как среднеарифметическое значение по результатам испытаний двух образцов, имеющих наибольшие размеры повреждения. Наличие теплового эффекта или горения учитывается, если их проявление было зафиксировано при испытании хотя бы одного образца. 10.3 Конструкции подразделяют на классы по пожарной опасности в соответствии с таблицей 1 по наименее благоприятному показателю. 10.4 Условное обозначение класса пожарной опасности конструкции включает букву К и цифры. Цифра, заключенная в скобки, обозначает продолжительность теплового воздействия при испытании образца в минутах. Одна и та же конструкция может принадлежать к различным классам пожарной опасности в зависимости от времени теплового воздействия, например: К0 (15) - конструкция класса К0 при времени теплового воздействия 15 мин; К1 (30) - конструкция класса К1 при времени теплового воздействия 30 мин; К2 (45) - конструкция класса К2 при времени теплового воздействия 45 мин; К1 (30)/К3 (45) - конструкция класса К1 при времени теплового воздействия 30 мин и класса К3 при времени теплового воздействия 45 мин. 10.5 Без испытаний конструкций допускается устанавливать классы их пожарной опасности: К0 - для конструкций, выполненных только из материалов группы горючести НГ, К3 - для конструкций, выполненных только из материалов группы горючести Г4. Для остальных конструкций классы пожарной опасности могут быть установлены только в результате огневых испытаний.
Какие сведения излагаются в протоколе испытаний	13.1 По результатам испытаний организации-исполнители составляют протокол и отчетную справку. В протоколе испытаний излагаются следующие основные сведения: - наименование организации, проводящей испытания; - наименование завода-изготовителя; - цель испытаний; - общие сведения и технические характеристики объекта испытаний; - условия и место проведения испытаний; - вид, количество и расположение пожарной нагрузки (реальной или эквивалентной); - список участников испытаний с указанием их обязанностей при проведении опыта; - критерии оценки результатов испытаний; - акт осмотра фрагмента после проведения испытаний. В отчетной справке излагаются: - программа и методика испытаний; - протокол испытаний; - результаты испытаний (графики, протоколы визуальных наблюдений); - выводы и предложения. 13.2 В отчетной справке также приводится анализ результатов испытаний с указанием факторов, влияющих на показатели пожарной опасности и огнестойкости испытуемого фрагмента. 13.3 Протокол испытаний подписывается участниками испытаний. 13.4 По результатам испытаний должна составляться карточка учета натурного огневого испытания. Хранение отчетной справки необходимо предусмотреть в электронном виде в базе данныхВНИИПО.	Протокол испытаний должен содержать следующие данные: 1) наименование организации, проводящей испытание; 2) наименование заказчика; 3) дату и условия испытания, а при необходимости - дату изготовления образцов; 4) наименование изделия, сведения об изготовителе, товарный знак и маркировку образца с указанием технической документации на конструкцию; 5) обозначение стандарта на метод испытания данной конструкции; 6) эскизы и описание испытанных образцов, данные о контрольных измерениях состояния образцов, физико-механических свойств материалов и их влажности; 7) условия опирания и крепления образцов, сведения о стыковых соединениях;	Протокол испытания должен содержать: - наименование организации, проводящей испытание; - наименование заказчика; - наименование конструкции, сведения об изготовлении образцов, товарный знак и маркировку конструкции, данные о технической документации на изготовление конструкции и образцов; - дату и условия испытания; - наименование нормативного документа, в соответствии с которым проведено испытание; - эскизы и описание испытанных образцов, данные о контрольных измерениях состояния образцов, эксплуатационных свойствах материалов и перечень отклонений, допущенных при изготовлении образца, от технической документации на конструкцию; - время теплового воздействия на образцы; - для несимметричных вертикальных ограждающих конструкций - указание сторон, подвергнутых тепловому воздействию; - запись контролируемых параметров и результаты их обработки; - фактические размеры повреждения образцов; - видео- или фотоматериалы; - данные о группах горючести, воспламеняемости и дымообразующей способности материалов, из которых выполнена конструкция, если они необходимы для установления класса пожарной опасности конструкции; - сведения о наличии теплового эффекта и горения; - результаты оценки испытания; - заключение о классе пожарной опасности конструкции; - срок действия протокола; - приложения к протоколу с результатами идентификационных и калориметрических испытаний материалов (рекомендуется).

Практическое задание 7

Расчет предела огнестойкости железобетонных плит

Модуль 3. Устойчивость зданий, сооружений, строительных конструкций при пожаре

Задание: произведите расчет предела огнестойкости железобетонных плит.

Алгоритм выполнения задания

Изучите пример и методику расчета предела огнестойкости железобетонных плит (образец выполнения задания № 7).

Выберите вариант заданий к работе (табл. 1.1 и 7.1).

На основе изученного материала выполните поставленное задание и оформите решение в соответствии с примером расчета. При вычислениях обращать внимание на требуемую в формулах размерность подставляемых величин.
Решение
Дано. Многопустотная плита перекрытия, свободно опирающаяся по двум сторонам. Размеры сечения: b = 1790мм; h = 220мм; длина рабочего пролета l_Р= 2380 мм; растянутая арматура класса AVI(Ат1000): 8 стержней диаметром5мм. Тяжелый бетон класса В15, весовая влажность бетона ω₀= 2 % на известняковом щебне; средняя плотность бетона в сухом состоянии ρ_ос= 2250кг/м; диаметр пустот равен 160 мм (9 штук); расчетная нагрузка q_p = 3 т/м² = 30,0 кН/м²; толщина защитного слоя бетона до края арматуры а = 20мм.

Решение. Определяем нормативную нагрузку:

кН/м,

где1,2 – усредненный коэффициент надежности по нагрузке.

Определяем максимальный изгибающий момент от действия нормативной нагрузки:

кНм.

Определяем толщину защитного слоя бетона до центра арматуры:

Определяем среднее расстояние до оси арматуры:

где для 8 стержней их общая площадь сечения – А = 226 мм² (приложение А).

Определяем общую площадь сечения арматуры с учетом возможного различия диаметров стержней. Для арматурных стержней одного диаметра получим:

.

Определяем высоту рабочей зоны бетона:

мм.

Определяем рабочую (полезную) высоту сечения:

h₀ = h – а_ср= 220 – 23 = 197мм.

Определяем расчетное сопротивление сжатого бетона: для бетона класса В20 нормативная прочность бетона R = 11,0 МПа(приложение Б);

МПа,

где γ_в – коэффициент надежности по бетону.

По приложению В для арматуры класса AVI определяем нормативное сопротивление растяжению: R_sn = 980МПа.

Определяем расчетное сопротивление:

МПа,

где γ_s – коэффициент надежности по арматуре.

Находим высоту сжатой зоны бетона x_tem, предполагая, что она меньше высоты полки

, т.е.

Определяем напряжение в сечении растянутой арматуры:

Определяем коэффициент снижения прочности стали:

Из приложения Г при γ_S_,_tem= 0,13 для арматуры класса AVI определяем ее критическую температуру нагрева методом линейной интерполяции t_s_,_cr= 686 °С.

Определяем значение функции Гаусса:

Находим значение гауссова интеграла ошибок методом интерполяции (приложение Д): х = 0,435.

Определяем теплофизические характеристики бетона.

Средний коэффициент теплопроводности при температурном режиме пожара t= 450 °С (приложение Е):