огнестойкость

ОГНЕСТОЙКОСТЬ

способность строит. конструкций ограничивать распространение огня, а также сохранять необходимые эксплуатац. качества при высоких температурах в условиях пожара. Характеризуется пределами О. и распространения огня.

Пределы О. строит. конструкций определяются путем их огневых испытаний по стандартной методике и выражаются временем (ч или мин) действия на конструкцию т. наз. стандартного пожара (см. ниже) до достижения ею одного из след. предельных состояний:

1) потери несущей способности (обрушение или прогиб) при проектной схеме опирания и действии нормативной нагрузки — постоянной от собств. веса конструкции и временной, длительной, от веса, напр., стационарного оборудования (станков, аппаратов и машин, электродвигателей и др.);

2) повышения температуры необогреваемой поверхности в среднем более чем на 160 °C или в любой ее точке более чем на 190 °C в .сравнении с начальной температурой либо более 220 °C независимо от температуры конструкции до испытаний;

3) образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя;

4) достижения при испытаниях ненагруженной конструкции критич. температуры (т. е. температуры, при которой происходят необратимые изменения физ.-мех. свойств) ее несущих элементов или частей, защищенных огнезащитными покрытиями и облицовками; характеризует потерю несущей способности.

Пределы распространения огня определяются размерами (см) их повреждений вследствие горения или обугливания вне зоны воздействия стандартного пожара. Эти пределы находятся посредством огневых испытаний конструкций по спец. методике.

Стандартный пожар воспроизводится в печах, футерованных огнеупорным кирпичом (объемная масса 1500–1600 кг/м³), путем сжигания керосина с помощью спец. форсунок. При этом температура в печах контролируется термопарами, горячие спаи которых отстоят от поверхностей испытываемых конструкций на 100 мм. Работу форсунок регулируют так, чтобы их пламя не имело контакта с контрольными термопарами и поверхностью каждой конструкции. Температура в печи (°C) при испытаниях повышается в соответствии с зависимостью:

где -время от начала испытания, мин; T — температура в печи за время ; Т₀-начальная температура.

Предел О. конструкции по предельным состояниям 1, 2 и 4 м. б. определен расчетным путем, если известны схемы ее разрушения при действии огня, а также теплофиз., прочностные и деформац. характеристики строит. материалов этой конструкции при высоких температурах.

В общем случае расчет предела О. по потере несущей способности, применяемый для любой конструкции, сводится к решению теплотехн. и статич. задач. Теплотехн. расчет заключается в определении температуры по сечению конструкции при действии на нее огня. Однако решением данной задачи ограничиваются, если предел О. конструкции находят по предельному состоянию 2. Статич. задачу решают на основе выявленной при огневых испытаниях схемы разрушения конструкции и использования уравнений ее равновесия и деформаций, а также данных об изменении прочностных и деформац. свойств материалов при высоких температурах. Статич. расчет позволяет найти зависимости снижения несущей способности (прочности) или роста деформаций конструкций от времени огневого воздействия. По этим зависимостям предел О. определяется как время, по истечении которого несущая способность конструкции снижается до величины рабочей нагрузки или ее деформации достигают максимума (предельное состояние 1). В некоторых случаях можно сразу вычислить критич. температуру, вызывающую обрушение конструкции. Затем, решая обратную теплотехн. задачу, рассчитывают время прогрева конструкции до критич. температуры; это время принимают за предел О.

По описанной методике определяют пределы О. простых изгибаемых элементов из железобетона и металлич. конструкций; критич. температуру для них в зависимости от степени нагружения рассчитывают с учетом ползучести сталей при высоких температурах. В случае сжатых металлич. конструкций принимают во внимание также их гибкость.

Данные о пределах О. и распространения огня используют при проектировании зданий и сооружений. Последние, согласно нормативным документам, разделены по степени О. на пять групп. Для них установлены требуемые пределы О. (минимальные) и распространения огня (максимальные) осн. строит. конструкций. В зависимости от их вида указанные пределы О. изменяются от 0,25 до 2,5 ч, пределы распространения огня — от 0 до 40 см. Повышение О. достигается методами огнезащиты.

• см. также пожарная опасность

^{Лит.: Огнестойкость зданий, 2 изд., М., 1970; Инструкция по расчету фактических пределов огнестойкости железобетонных строительных конструкций на основе применения ЭВМ, М., ВНИИПО, 1975; Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов, М., 1985; Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений, М., 1986.}

_{А. И. Яковлев}