5. Проверка соответствия огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций противопожарным требованиям и предлагаемые технические решения по повышению их огнестойкости

Для каждого пожарного отсека проверяемого здания в первом разделе были определены нормативные показатели огнестойкости и пожарной опасности.

Фактические пределы огнестойкости некоторых строительных конструкций здания были определены расчетным методом. Для того, чтобы проверить соответствие строительных конструкций и здания в целом требованиям норм определим фактические пределы огнестойкости остальных конструкций с использованием пособия [8].

Определение фактического предела огнестойкости сплошных плит перекрытия

В соответствии с исходными данными (прил.1 табл.7) по табл.8 [8] определяем, что фактический предел огнестойкости и фактический предел распространения пламени по конструкции соответственно составляют: П_ф = 1,1 ч и ввиду того, что конструкция является негорючей, то фактический класс пожарной опасности конструкций в соответствии с табл. 1 [4] принимаем К0.

Определение фактического предела огнестойкости железобетонных ригелей перекрытия

В соответствии с исходными данными (прил.1 табл.8) по табл.6 [8] определяем, что фактический предел огнестойкости и фактический предел распространения пламени по конструкции соответственно составляют: П_ф = 1 ч и ввиду того, что конструкция является негорючей, то фактический класс пожарной опасности конструкций в соответствии с табл. 1 [4] принимаем К0.

Определение фактического предела огнестойкости железобетонных ребристых плит покрытия

В соответствии с исходными данными (прил.1 табл.9) по табл.8 [8] определяем, что фактический предел огнестойкости и фактический предел распространения пламени по конструкции соответственно составляют: П_ф = 2 ч и ввиду того, что конструкция является негорючей, то фактический класс пожарной опасности конструкций в соответствии с табл. 1 [4] принимаем К0.

Определение фактического предела огнестойкости кирпичных несущих стен

В соответствии с исходными данными (прил.1 табл.10) по табл.10 [8] определяем, что фактический предел огнестойкости и фактический предел распространения пламени по конструкции соответственно составляют: П_ф < 0,5 ч и ввиду того, что конструкция является негорючей, то фактический класс пожарной опасности конструкций в соответствии с табл. 1 [4] принимаем К0.

Теперь необходимо сравнить данные о требуемых (допустимых) (см. табл. 1.1, 1.2 данного пособия) и фактических значениях параметров огнестойкости всех строительных конструкций здания.

Строительные конструкции соответствуют требованиям норм по пределу огнестойкости при соблюдении условия:

П_ф≥П_тр,

где: П_ф – фактический предел огнестойкости, мин;

П_тр – требуемый предел огнестойкости, мин.

Предусмотренные проектом строительные конструции отвечают требованиям норм по классу пожарной опасности, если их класс пожарной опасности К_ф соответствует классу пожарной опасности, установленному нормами К_тр, и в случае, если проектом предусматривается использование менее пожароопасных строительных конструкций.

Для удобства все данные внесем в таблицу (см. табл. 5.1 и 5.2.)

Таблица 5.1.

Проверка соответствия показателей огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций и первого противопожарного отсека здания противопожарным требованиям норм

Вид основных конструк-ций	Требуется (допускается) СНиП				Ссылка на нормы	Принято в проекте				Основание	Вывод о соответствии
	Отр	Стр	Птр, мин	Ктр		Пф	Кф	Сф	Оф
Несущие стены	IV	C0	R 15	K 0	таб. 5 [2]; таб. 4* [1]; таб. 5* [1]	30	K 0	С0	I	Т. 10 [8]	Соотв.
Колонны			R 15	K 0	То же	78	K 0	С0	III	По расчету	Соотв.
Балки (ри гели) перекры-тий			R 15	K 0	То же	60	K 0	С0	I	Т. 6 [8]	Соотв.
Плиты перекры-тий с круглыми пустотами			REI15	K 0	То же	51,6	K 0	С0	II	По расчету	Соотв.
Металли-ческие фермы покрытия			R 15	K 0	То же	7,8	K 0	С0	V	По расчету	Не соотв.
Ребристые плиты покрытия			RE 15	K 0	То же	120	K 0	С0	I	Т. 8 [8]	Соотв.

Таблица 5.2.

Проверка соответствия показателей огнестойкости и пожарной опасности строительных конструкций и второго противопожарного отсека здания противопожарным требованиям норм

Вид основных конструк-ций	Требуется (допускается) СНиП				Ссылка на нормы	Принято в проекте				Основание	Вывод о соответствии
	Отр	Стр	Птр, мин	Ктр		Пф	Кф	Сф	Оф
Несущие стены	IV	C0	R 15	K0	таб. 1 [3]; таб. 4* [1]; таб. 5* [1]	30	K 0	С0	I	Т. 10 [8]	Соотв.
Колонны			R 15	K0	То же	78	K 0	С0	III	По расчету	Соотв.
Деревян-ные балки покрытия			R 15	K0	То же	46,2	K 3	С2	I	По расчету	Не соотв.
Ребристые плиты покрытия			RE 15	K0	То же	120	K 0	С0	I	Т. 8 [8]	Соотв.

На основании данных, приведенных в табл. 5.1 можно сделать вывод о необходимости разработки технических решений для повышения огнестойкости металлической фермы покрытия первого пожарного отсека и деревянной балки покрытия второго пожарного отсека.

Выбор и обоснование способа огнезащиты металлической фермы покрытия

Без технико-экономического расчета в качестве способов огнезащиты можно принять следующие: нанесение вспучивающейся краски, фосфатного покрытия, штукатурки и другие.

На графиках (п. 1.11.1 – 1.11.3 [5]) показано изменение температуры нагрева элементов фермы различной толщины, обработанных огнезащитным покрытием. Поэтому для определения фактического предела огнестойкости защищенной конструкции П_фз необходимо иметь данные о t_cr (t_cr = 420 С (табл. 2.2)) и рассчитать приведенную толщину стальной пластины (берем элемент Р2):

мм.

Эффективность огнезащитного средства оценивается отношением фактического предела огнестойкости защищенной конструкции П_фз к аналогичному показателю для незащищенной конструкции П_ф, то есть

.

Эффективность огнезащитного средства оценивается также с экономической точки зрения (величина защитного слоя покрытия, его стоимость, способ нанесения, условия эксплуатации и т.д.).

Результаты расчетов сведем в таблицу 5.3.

Таблица 5.3.

Оценка эффективности огнезащитных покрытий

Вид огнезащиты	Толщина слоя покрытия с, мм	Пфз, мин	Пф, мин	К	Вывод
ОФП	20	45	6	7,5
ОВПФ-1	8	50		8,3	Более подходящее
ОВП-2	12	60		10
ЦПШ	20	45		7,5
ГПШ	20	55		9,1
ЦП-СШ	20	27		4,5

Примечания: 1. ОФП – огнезащитное фосфатное покрытие (п. 1.11.3 [5]);

2. ОВПФ-1 – огнезащитное вспучивающееся покрытие фосфатное (там же);

3. ОВП-2 - огнезащитное вспучивающееся покрытие (там же);

4. ЦПШ – цементно-перлитовая штукатурка (1.11.1б [5]);

5. ГПШ – гипсо-перлитовая штукатурка (п.1.11.1а [5]);

6. ЦП-СШ – цементно-песчаная штукатурка (п.1.11.2 [5]).

Требуемый предел огнестойкости фермы составляет 0,25 ч или 15 мин (табл.1.1). Как видно из таблицы 5.1 любое из огнезащитных покрытий сможет обеспечить выполнение условия пожарной безопасности. Однако, имея толщину слоя 8 мм, покрытие ОВПФ-1 является наиболее эффективным с экономической точки зрения.

Таким образом, П_ф = 50 мин, что удовлетворяет требованиям.

Выбор и обоснование способа огнезащиты деревянной балки покрытия и узлов соединения

Огнезащиту конструкций из древесины можно осуществить с помощью покрытия их огнезащитными красками, обмазками, глубокой пропиткой антипиренами, а также оштукатуривания с толщиной штукатурки не менее 2 см и другими способами. В данном случае предлагается предусмотреть конструктивную защиту балок негорючими или трудногорючими листовыми материалами.

Рекомендуется для этих целей использовать гипсокартонные листы, пределы огнестойкости перегородок из которых следующие (п.2.6 [5]):

14 мм П_ф = 0,25 ч;

2 х 14 мм П_ф = 0,70 ч;

3 х 14 мм П_ф = 1,25 ч;

4 х 14 мм П_ф = 1,60 ч.

Так как предел огнестойкости деревянной балки соответствует требованиям норм (табл. 5.1), поэтому достаточно использовать гипсокартонные литы толщиной 14 мм, что позволит привести в соответствие фактический класс пожарной опасности данной конструкции К_ф классу пожарной опасности, установленному нормами К_тр = К0.

Стальные элементы в опорных узлах балок не воспринимают усилия, а служат для фиксации конструкций в проектном положении. Время потери несущей способности незащищенных стальных креплений, согласно [8] составляет 0,5 часа.

Выход из строя в условиях пожара этих элементов может привести к потере балками своего проектного положения. Поэтому желательно защищать эти элементы от прямого воздействия высоких температур. Открытие стальные детали рекомендуется защищать вспучивающейся огнезащитной краской, либо закрывать трудносгораемыми или несгораемыми материалами (цементно-стружечными плитами, антипирированными досками, древесно-стружечными плитами с покрытием ОФП-9 и т.д.). Вариант огнезащиты опорного узла балки представлен на рис. 5 прил.2.

Другие требования к конструкциям здания

Требования к железобетонной плите перекрытия с круглыми пустотами

Напряжения от внешней нагрузки в растянутой арматуре рассматриваемой плиты превышают ее нормативное сопротивление по прочности. Это означает, что обрушение конструкции произойдет при температуре ниже средней температуры пожара (723 К), то есть без условий пожара. Так как по заданию требуется оценить поведение плиты при пожаре, то необходимо обеспечить для нее достаточную несущую способность, такую, чтобы при сравнительно неопасных условиях обрушения не произошло. Для этого уменьшим напряжения от внешней нагрузки в растянутой арматуре путем изменения конструктивных особенностей плиты – увеличим количество арматурных стержней 12 с 5 до 6.