Структурные конструкции

Элементы структурных конструкций, работающие на растяжение или сжатие, имеют небольшие сечения и поэтому быстро нагреваются в условиях пожара. Однако эти конструкции менее чувствительны к повреждениям, т.е. выход одного или нескольких элементов не приводит к обрушению всей конструкции.

Мембранные покрытия

Мембраны, относятся к конструкциям, у которых при нагреве происходит уменьшение усилий до 1/10 – 1/15 ее пролета в результате температурного расширения и температурной деформации ползучести стали. Поэтому огнестойкость стальной мембраны составляет 0,75-1 ч. Наиболее уязвимым элементом мембранного покрытия является его опорный контур. Прогиб мембраны, образовавшийся во время нагрева, является в большей части необратимым, т.е. после охлаждения конструкции он практически не исчезает.

Огнезащита металлических конструкций

Наиболее надежными способами огнезащиты в настоящее время являются:

• 
  облицовки из негорючих материалов;
  
• 
  огнезащитные покрытия;
  
• 
  подвесные потолки.
  

В качестве облицовочных материалов используются бетон, кирпич, гипсокартонные листы, другие плитные и листовые изделия, а также различные типы штукатурки.

Применение бетонной защиты наиболее рационально в том случае, когда одновременно производится усиление ригелей, колонн и стоек. Обетонирование производят после прикрепления к колонне армирующей сетки.

Кирпичную облицовку наиболее часто применяют для повышения предела огнестойкости колонн и стоек. Кладку выполняют из глиняного обыкновенного или силикатного кирпича на цементно-песчанном растворе марки не ниже 50.

Наиболее перспективные облицовки из теплоизоляционных плит на основе перлита, вермикулита и цемента, асбестоперлитоцементных и полужестких минераловатных плит.

В настоящее время разработана огнезащитная облицовка из гипсокартонных листов (ГКЛ). Их применяют для многоэтажных зданий и сооружений со стальным несущим каркасом, с междуэтажными перекрытиями из сборных железобетонных плит или монолита.

Традиционным видом огнезащитного покрытия является цементно-песчаная штукатурка. Она рекомендуется для защиты колонн, ригелей, элементов связей, узлов сопряжения между элементами.

Стремление снизить массу огнезащитной облицовки привело к разработке легких штукатурок и покрытий на основе асбеста, перлита, вермикулита, фосфатных соединений и др. материалов. Эти материалы имеют малую плотность (200-6000 кг/м3) и поэтому низкую теплопроводность. В случае пожара они не выделяют дыма и токсичных продуктов.

---

Одним из перспективных способов огнезащиты являются высокоэффективные покрытия, которые наносят на поверхность конструкции сравнительно тонким слоем. Эти покрытия могут быть невспучивающимися и вспучивающимися. Невспучивающиеся: состав ОФП-МВ (ГОСТ 25665-83), в состав которого входит гранулированная минеральная вата; облегченное покрытие марки ОПВ-180 (ВСН 113-84), в состав которого входят гипсоцементное пуццолановое вяжущее.

Вспучивающиеся покрытия ОЗС-МВ (ГОСТ 9980.1-86Е), ОВПФ-Л, «Экран-М», представляют собой композиционные материалы, включающие полимерное вяжущее и наполнители.

Огнестойкие подвесные потолки целесообразны для огнезащиты ферм и структур. Устройство подвесного потолка более надежно, так как между потолком и конструкцией создается воздушный зазор, который дополнительно повышает ее предел огнестойкости.

В качестве огнезащиты металлический конструкций можно применять водяное охлаждение этих конструкций: вода может подаваться непосредственно на поверхность конструкции, или заполняться водой (если конструкция выполнена из элементов полого сечения – трубы), для охлаждения при пожаре.

ОГНЕСТОЙКОСТЬ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Для производства деревянных конструкций используется в основном древесина сосны или ели, а клеефанерные конструкции изготовляются с применением водостойкой фанеры, выполненной из березового шпона. К ограждающим деревянным конструкциям относятся плиты покрытий и панели стен. К несущим конструкциям относятся: клееные и клеефанерные балки с постоянной или переменной высотой сечения, металлодеревянные фермы, распорные плоскостные конструкции - арки и рамы, пространственные конструкции – сводчатые и купольные покрытия.

Т.к. древесина является горючим материалом, то применение деревянных конструкций увеличивает пожарную нагрузку в здании, а распространение огня по конструкциям способствует увеличению очага пожара, что затрудняет организацию его тушения и эвакуацию людей.

В условиях пожара снижение несущей способности деревянных конструкций определяется снижением несущей способности их деревянных элементов и узловых соединений этих элементов. Снижение несущей способности элементов происходит из-за обугливания древесины, что приводит к уменьшению рабочего сечения их элементов, способного воспринимать нагрузки, а также из-за изменения прочности древесины в необуглившейся части сечения.

---

Поведение деревянных конструкций в условиях пожара

Ограждающие конструкции

Одной из причин обрушения ограждающих конструкций при огневом воздействии является быстрый погрев несущих ребер деревянного каркаса. В утепленных панелях несущие ребра частично закрываются утеплителем, защищающим их от непосредственного воздействия температуры при пожаре. В клеефанерных утепленных конструкциях нижняя фанерная обшивка толщиной 8 мм прогорает через 7-8 минут, что способствует выпадению утеплителя, защищающего несущие ребра этих конструкций. То же самое наблюдается в плитах покрытия с асбестоцементными обшивками: асбестоцемент – негорючий материал, но при пожаре может взрывообразно терять целостность (особенно в зданиях с повышенной влажностью).

Наличие продухов в утепленных ограждающих конструкциях способствует распространению огня в здании и увеличению размеров очага пожара, что затрудняет его тушение.

Балки

Причиной обрушения деревянных элементов конструкций во время пожара является обугливание части сечения. Огневые испытания показали, что балки могут разрушаться не только в сечении, где действует максимальные напряжения от изгиба, но и в опорных зонах, где наблюдается действие максимальных касательных напряжений.

При соотношении размеров поперечного сечения h/b>6 в условиях пожара может наблюдаться потеря плоской формы устойчивости балки, опасность которой возрастает с обрушением стальных или деревянных элементов связей, а также из-за обрушения ограждающих конструкций. Несущая способность армированных балок при пожаре меньше, чем у неармированных. Это объясняется низкой термостойкостью эпоксидных клеев при прогреве их до температуры 80-100ºС. С учетом защитного слоя древесины толщиной 20-40 мм прогрев клеевого шва в армированных балках до критической температуры происходит через 20-25 мин после начала действия «стандартного» пожара.

Обрушение балок может произойти за счет исчерпания несущей способности растянутого нижнего пояса, разрушения клеевого шва, крепящего деревянный пояс к фанерной стенки, а также выхода из строя самой фанерной стенки.

Наличие пустот в балках коробчатого сечения способствуют распространению огня по конструкциям.

Фермы

Достоинством ферм, по сравнению с балками, является более рациональное распределение материала в виде поясов и элементов решетки, что способствует снижению материалоемкости этих конструкций

---

, но увеличивает трудоемкость производства.

Из-за небольших размеров сечений деревянных и стальных элементов, а также большого количества узлов с применением стальных нагелей и стальных соединительных элементов, металлодеревянные фермы имеют низкий предел огнестойкости. При этом в первую очередь, во время пожара разрушаются стальные элементы, а деревянные – способствуют распространению огня по конструкции.

Арки и рамы

Предел огнестойкости арок и рам выше, чем у ферм, что объясняется более мощными размерами сечения их элементов. Исчерпание несущей способности этих конструкций при огневом воздействии может наступить из-за потери прочности клееных элементов в сечениях, где действует максимальный изгибающий момент, а также за чет потери устойчивости плоской формы сечений в результате обрушения связей или элементов ограждения, выполняющих роль связей. Также отказ арок и рам может произойти из-за потери несущей способности узлов.

В условиях пожара более опасными являются арки, в которых распор воспринимается стальной затяжкой обладающей низким пределом огнестойкости.

Огнезащита элементов деревянных конструкций и их узлов

Пожарная опасность деревянных конструкций может быть снижена в результате их огнезащитной обработки пропиточными и окрасочными составами, а также использования защитных конструктивных мероприятий.

Для глубокой пропитки древесины в автоклавах применяются водорастворимые составы.

В качестве окрасочных составов применяют покрытия на основе эмали и органосиликатных композиций.

Глубокая пропитка применяется только для элементов конструкций из цельной древесины. Клееные элементы обрабатываются окрасочными составами и составами для поверхностной пропитки.

Для уменьшения возможных размеров пожара в зданиях в вентилируемых ограждающих конструкциях должно быть предусмотрено устройство противопожарных диафрагм из несгораемых или трудносгораемых материалов.

Если позволяют условия эксплуатации внутренних помещений здания, более эффективной защитой клееных, клеефанерных балок и металлодеревянных ферм служит подвесной потолок, выполненный из негорючих или трудногорючих материалов.

Огнезащита поверхностей арок и рам выполняется аналогично балкам.

Наиболее опасными в пожарном отношении являются узлы соединения элементов, поэтому они должны быть обработаны огнезащитными составами. Несущая способность узлов может быть увеличена за счет применения защитных накладок из горючих (Г1 и Г2) или негорючих материалов

---

Термостойкость клеев, применяемых при изготовлении клееных конструкций, может быть повышена за счет введения в их состав различных добавок типа асбеста, тиокола, вибромолотого песка.

3. 
   Заключительная часть – 5 мин.
   

Ответить на возникшие у личного состава вопросы по изученной теме. Проведение краткого опроса. Объявление оценок с дальнейшим проставлением их в учебный журнал. Задание на самоподготовку.

Пособия и оборудование, используемые на занятии:

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________
__________________________________ _________________________

<sup>(должность, Ф.И.О. лица, (подпись)

составившего план-конспект)</sup>
"__" __________ 20__ г.

---

Смотрите также файлы

• Решение уравнений и неравенств с параметром.docx

• ожа Ахмет Ясауи атындаы халыаралы азатрік университеті Филология.docx

• Пояснительная записка рабочая программа учебного предмета Изобразительное искусство.doc

• Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования Луганской Народной Республики Стахановский машиностроительный техникум.docx

• 1. Кез келген орта жадайына тіршілік иелеріні бейімделу абілетімен жауап айтара алуы.docx