Для железобетонных плит перекрытий предельным состоянием по огнестойкости является
Обновлено: 14.05.2024
Для железобетонных плит перекрытий предельным состоянием по огнестойкости является
Осуществляем реконструкцию неотапливаемого складского здания, построенного в середине 90-х годов и столкнулись со сложностью при проектировании - определении предела огнестойкости покрытия из ребристых плит.
Здание после реконструкции будет иметь следующие характеристики:
- класс функциональной пожарной опасности - Ф5.1;
- класс конструктивной пожарной опасности - С0;
- степень огнестойкости здания - II;
- категория по взрывопожарной и пожарной опасности - Д.
Каркас состоит из:
- ж/б колонн по серии 1.423-3;
- ж/б ферм по серии 1.463-3;
- ж/б ребристых плит по серии ПК-01-106.
В серии ПК-01-106 не указан предел огнестойкости, но если использовать нормативную литературу тех годов - СНиП II-А.5-70 "Противопожарные требования. Основные положения проектирования", то это 0,8ч (48мин).
В серии на фермы написано - "общая устойчивость ферм и покрытия в целом в процессе эксплуатации здания обеспечивается жестким диском покрытия. ", исходя из этого конструктор в текстовой части стадии П пишет - "покрытие участвует в общей устойчивости".
Далее смотрим СП 112.13330.2011 "Пожарная безопасность зданий и сооружений" п. 5.18, таблица 4 + примечание после таблицы ("К несущим элементам здания, как правило, относятся несущие стены и колонны, связи, диафрагмы жесткости, элементы перекрытий (балки, ригели или плиты), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре").
И на этом этапе все, в том числе и проектировщик, встают в ступор - а какой нормативный предел огнестойкости покрытия должен быть в нашем случае:
- как предел огнестойкости несущих элементов здания не менее R 90;
- как элементы бесчердачных покрытий - настилы – RE 15?
Может что-то не учитываем при выстраивании логической цепочки. Может есть какие-нибудь «поблажки» при реконструкции советского наследия?
Если перекрытие должно быть R 90, то необходимо дополнительно защищать плиты снизу, а так как это ребристая плита по серии, а не монолитная, которая имеет гладкую поверхность, то при защите минераловатным утеплителем вряд ли получится сработать качественно, то есть нужна какая-то другая технология.
1. Общие требования противопожарной безопасности, в обязательном порядке учитываемые при проектировании, установлены Техническим регламентом о требованиях пожарной безопасности и нормативными документами по пожарной безопасности.
2. Пункт 5.4.2 свода правил СП 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты» гласит:
«5.4.2 К несущим элементам зданий относятся несущие стены, колонны, связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре. Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание».
Таким образом, степень участия конструктивных элементов здания в обеспечении его общей устойчивости и геометрической неизменяемости при пожаре определяется проектной организацией и не входит в функции службы «Задай вопрос эксперту».
3. Пункт 9 статьи 87 Технического регламента о требованиях пожарной безопасности гласит:
«9. Пределы огнестойкости и классы пожарной опасности строительных конструкций должны определяться в условиях стандартных испытаний по методикам, установленным нормативными документами по пожарной безопасности».
Первый и второй абзацы пункта 5.4.3 СП 2.13130.2012 гласят:
«5.4.3 В зданиях I и II степеней огнестойкости для обеспечения требуемого предела огнестойкости несущих элементов здания, отвечающих за его общую устойчивость и геометрическую неизменяемость при пожаре, следует применять конструктивную огнезащиту.
Средства огнезащиты для стальных и железобетонных строительных конструкций следует использовать при условии оценки предела огнестойкости конструкций с нанесенными средствами огнезащиты по ГОСТ 30247.0-94 «ИСО 834-75 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования» (для несущих и ограждающих конструкций - ГОСТ 30247.1-94 (прим.), с учетом способа крепления (нанесения), указанного в технической документации на огнезащиту, и (или) разработки проекта огнезащиты».
Результатом огневых испытаний является сертификат соответствия или протокол, выдаваемые специализированной лабораторией, проводившей испытания, подтверждающие фактический предел огнестойкости строительной конструкции. Пределы огнестойкости, полученные этим в результате испытаний, являются наиболее достоверными и не вызывающими вопросы в экспертных органах.
«В соответствии с требованиями ч. 10 ст. 87 Федерального закона от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» пределы огнестойкости и классы пожарной опасности строительных конструкций, аналогичных по форме, материалам, конструктивному исполнению строительным конструкциям, прошедшим огневые испытания, могут определяться расчетно-аналитическим методом, установленным нормативными документами по пожарной безопасности.На данный момент такими нормативными документами являются ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования», ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции» и ГОСТ 30403-2012 «Конструкции строительные. Метод испытания на пожарную опасность», на положениях которых должны быть основаны расчетные методики определения пределов огнестойкости и классов пожарной опасности строительных конструкций. При этом за основу расчета принимаются установленные нормативными документами условия воздействия на конструкцию, схемы опирания и нагружения, предельные состояния и т. д.
При отсутствии экспериментальных данных, строительные конструкции должны быть испытаны в соответствии с требованиями указанных выше стандартов».
5. Никаких «послаблений» и «поблажек» в нормативных документах по пожарной безопасности для реконструируемых зданий и сооружений не содержится
Пункт 4.7 СП 2.13130.2012 гласит:
«4.7 При изменении функционального назначения существующих зданий или отдельных помещений в них, а также при изменении объемно-планировочных и конструктивных решений должны применяться действующие нормативные документы по пожарной безопасности в соответствии с новым назначением этих зданий или помещений».
Более того, разработка проекта огнезащиты реконструируемых зданий усложняется тем, что наличие экспериментальных данных огневых испытаний железобетонных конструкций, аналогичных реконструируемому зданию маловероятно, но даже при их наличии для расчётного метода потребуется установление фактического предела огнестойкости конструкций с проведением испытаний, так как за время эксплуатации здания произошла утрата его первоначальных эксплуатационных характеристик, в том числе и уменьшение предела огнестойкости (подробнее см. в книге «Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий» Ройтман В.М.). Применение методики определения фактического предела огнестойкости конструкций реконструируемых зданий расчётным методом, содержащейся в указанной книге В.М.Ройтмана, нелегитимно (см. ВНИИПО МЧС России от 21.02.2018 № 154-1-29-13-2).
Смотрите также «Пособие по определению пределов огнестойкости строительных конструкций, параметров пожарной опасности материалов. Порядок проектирования огнезащиты. Справочный материал с примерами огнезащиты железобетонных конструкций».
Для железобетонных плит перекрытий предельным состоянием по огнестойкости является
БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Правила обеспечения огнестойкости и огнесохранности
Concrete and reinforced concrete structures. Rules for ensuring of fire resistance and fire safety
Дата введения 2020-06-11
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
Введение
Свод правил разработан АО "НИЦ "Строительство" (руководитель работы - канд. техн. наук И.С.Кузнецова, главный консультант - д-р техн. наук, профессор А.Ф.Милованов, исполнители: В.Г.Рябченкова, Ю.С.Рянзина).
1 Область применения
Настоящий свод правил устанавливает требования к проектированию бетонных и железобетонных конструкций, обеспечивающие огнестойкость и огнесохранность при воздействии стандартного температурного режима пожара.
Свод правил распространяется на бетонные и железобетонные конструкции жилых, общественных и производственных зданий.
Свод правил не распространяется на:
- на конструкции из жаростойких бетонов;
- конструкции из фибробетонов;
- конструкции из полимербетонов;
- конструкции из бетонов крупнопористой структуры.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 30247.0-94 (ИСО 834-75) Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования
ГОСТ 30247.1-94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции
ГОСТ 31310-2015 Панели стеновые трехслойные железобетонные с эффективным утеплителем. Общие технические условия
ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния
ГОСТ Р 52544-2006 Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты (с изменением N 1)
СП 14.13330.2018 СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах
СП 20.13330.2016 СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия (с изменениями N 1, N 2)
СП 63.13330.2018 СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения
СП 329.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила обследования после пожара
СП 432.1325800.2019 Покрытия огнезащитные. Мониторинг технического состояния
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 высокотемпературное воздействие пожара: Воздействие температур свыше 200°С на строительные конструкции при пожаре, при котором возникают температурные напряжения, могут меняться физико-механические и упругопластические свойства материалов конструкций и уменьшаться работоспособное сечение элемента.
3.2 высокотемпературный нагрев: Нагрев конструкции свыше 200°С при воздействии пожара.
3.3 кратковременный высокотемпературный нагрев: Однократное высокотемпературное воздействие пожара на конструкцию продолжительностью от нескольких минут до нескольких часов.
конструктивный способ огнезащиты: Облицовка объекта огнезащиты материалами или иные конструктивные решения по его огнезащите.
нормируемый (требуемый) предел огнестойкости железобетонной конструкции: Значение предела огнестойкости.
огнестойкость строительной конструкции: Способность строительной конструкции сохранять несущие и (или) ограждающие функции в условиях пожара.
3.7 огнесохранность строительной конструкции: Способность строительной конструкции сохранять после пожара несущие и (или) ограждающие функции, характеризует состояние ремонтопригодности конструкции без ее усиления после пожара.
3.8 поврежденный слой бетона: Поврежденный пожаром, ослабленный слой бетона, легко удаляемый при простукивании поверхностей железобетонных конструкций молотком (вручную, без применения электроинструментов).
пожар: Неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства.
3.10 повышенная температура: Температура воздействия на бетонные и железобетонные конструкции в интервале от 50°С до 200°С включительно.
предел огнестойкости конструкции (заполнения проемов противопожарных преград): Промежуток времени от начала огневого воздействия в условиях стандартных испытаний до наступления одного из нормированных для данной конструкции (заполнения проемов противопожарных преград) предельных состояний.
предельное состояние конструкции по огнестойкости: Состояние конструкции, при котором она утрачивает способность сохранять несущие и/или ограждающие функции в условиях пожара.
3.13 предел огнестойкости по потере несущей способности (R): Предельное состояние несущей строительной конструкции при пожаре вследствие ее обрушения или возникновения предельных деформаций.
Примечание - Предельные деформации определяют по ГОСТ 30247.1-94 (приложение А).
3.14 предел огнестойкости по потере теплоизолирующей способности (I): Предельное состояние несущей и (или) ограждающей строительной конструкции при пожаре вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140°С, или в любой другой точке этой поверхности более чем на 180°С в сравнении с температурой конструкции до испытания, или более 220°С независимо от температуры конструкции до испытания.
3.15 предел огнестойкости по потере целостности (E): Предельное состояние несущей и (или) ограждающей строительной конструкции при пожаре в результате образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя.
3.16 собственный предел огнестойкости железобетонной конструкции: Предел огнестойкости, который обеспечивается при проектировании за счет параметров железобетонного сечения конструкции (геометрия сечения, армирование, толщина защитного слоя бетона, классы бетона и арматуры), без применения средств огнезащиты.
средство огнезащиты: Огнезащитный состав или материал, обладающий огнезащитной эффективностью и предназначенный для огнезащиты различных объектов.
стандартный температурный режим пожара: Логарифмическая зависимость "температура - длительность пожара".
3.19 фактический предел огнестойкости железобетонной конструкции: Предел огнестойкости, которым обладает существующая (эксплуатируемая) бетонная или железобетонная конструкция, в том числе с учетом ее технического состояния и наличия огнезащитных покрытий.
3.20 критическая температура нагрева арматуры: Температура нагрева растянутой арматуры, при которой происходит обрушение изгибаемой железобетонной конструкции при пожаре.
4 Общие положения по обеспечению огнестойкости железобетонных конструкций
4.1 При проектировании должны быть подтверждены пределы огнестойкости железобетонных конструкций для установления возможности их применения в зданиях и сооружениях заданной степени огнестойкости по СП 2.13130. Классификация зданий, сооружений и пожарных отсеков по степени огнестойкости и порядок определения степени огнестойкости установлены в [1, статьи 30, 87].
СТО 36554501-006-2006 Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций
Цели и задачи разработки, а также использования стандартов организаций в РФ установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила разработки и оформления - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» и ГОСТ Р 1.4-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения»
Сведения о стандарте:
1 Разработан и внесен лабораторией температуростойкости и диагностики бетона и железобетонных конструкций НИИЖБ - филиалом ФГУП «НИЦ «Строительство» и группой специалистов (д-р техн. наук А.Ф. Милованов, кандидаты техн. наук В.В. Соломонов, И.С. Кузнецова, инж. О.П. Баранова).
2 Рекомендован к принятию конструкторской секцией научно-технического совета НИИЖБ от 13 июля 2006 г.
3 Утвержден и введен в действие приказом и.о. генерального директора ФГУП «НИЦ Строительство» от 20 октября 2006 г. № 156.
«МДС 21-2.2000 «Методические рекомендации по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций».
«Пособия по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня и групп возгораемости материалов» в части железобетонных конструкций.
«Рекомендаций по защите бетонных и железобетонных конструкций от хрупкого разрушения при пожаре».
«Рекомендаций по проектированию многопустотных плит перекрытий с требуемым пределом огнестойкости».
«Рекомендаций по расчету пределов огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций».
Введение
Стандарт организации «Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций» разработан в соответствии с требованиями СНиП 52-01 и СНиП 21-01, норм международных организаций по стандартизации и нормированию.
Основными отличиями положений СТО от разработанных ранее рекомендаций, инструкций и пособий являются:
приоритетность требований СНиП 52-01 и СНиП 21-01 по сравнению с другими нормативными требованиями;
применимость противопожарных требований к объектам защиты на стадии проектирования, строительства и эксплуатации, включая реконструкцию и ремонт;
главные требования к бетону и арматуре, к диаграммам деформирования бетона на сжатие и арматуры на сжатие и растяжения от огневого воздействия при температурах до 800 °С как в нагретом состоянии во время пожара, так и в охлажденном состоянии после пожара;
конструктивные требования, повышающие пределы огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций;
основные требования к расчету огнесохранности железобетонных конструкций, поврежденных пожаром, с целью установления возможности их дальнейшей эксплуатации.
Приведенные методы расчета пределов огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций позволяют устанавливать их уже при проектировании в соответствии с классификацией, принятой в СНиП 21-01.
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
ПРАВИЛА ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ОГНЕСТОЙКОСТИ И ОГНЕСОХРАННОСТИ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Fire Resistance and Fire Safety of Reinforced Concrete Structures
Дата введения - 1 ноября 2006 г.
1 Область применения
Настоящий стандарт разработан как дополнение и уточнение СНиП 21-01 , СНиП 52-01 и распространяется на проектирование, строительство, техническое обследование и реконструкцию после пожара зданий и сооружений из железобетона.
Данный стандарт содержит основные положения по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций. Он дает возможность на стадии проектирования оценить пределы огнестойкости железобетонных конструкций, проверить их соответствие требованиям СНиП 21-01 и установить огнесохранность железобетонных конструкций после пожара. В основу стандарта положены экспериментальные и теоретические исследования, выполненные НИИЖБ, ГУП ВНИИПО, МГСУ, СГСУ, а также материалы международных организаций: Европейского комитета по стандарту ( CEN ), Международного совета по строительству (CIB ), Международной организации по стандартизации ( ISO ), Международного совета лабораторий по испытанию строительных материалов и конструкций ( RILEM ), Международной федерации по конструктивному бетону ( FIB ).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:
СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия
СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений
СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции
СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры
СП 52-102-2004 Предварительно напряженные железобетонные конструкции
Инструкция по расчету фактических пределов огнестойкости железобетонных конструкций на основе новых требований СНиП
ГОСТ 12.1.033-81 ССБТ. Пожарная безопасность. Термины и определения
ГОСТ 30247.1-94 Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции
ГОСТ 30403-96 Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности
СТ СЭВ 383-87 Пожарная безопасность в строительстве. Термины и определения
НПБ 233-96 Здания и фрагменты зданий. Метод натурных огневых испытаний. Общие требования
МГСН 4.19-2005 Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий комплексов в городе Москве
МГСН 4.04-94 Многофункциональные здания и комплексы
ТСН 102-00 Железобетонные конструкции с арматурой классов А500С и А400С
EN 1992-1-2 Structural Fire Design
3 Термины и определения
В настоящем стандарте, за исключением специально оговоренных случаев, приняты термины и определения, приведенные в СТ СЭВ 383 и ГОСТ 12.1.033.
4 Общие требования
4.1 Согласно СНиП 21-01 строительные конструкции характеризуются огнестойкостью.
Показателем огнестойкости является предел огнестойкости. Предел огнестойкости строительных конструкций устанавливается по времени в минутах наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний:
- потери несущей способности R ;
- потери теплоизолирующей способности I ;
- потери целостности Е.
Пределы огнестойкости строительных конструкций и их условные обозначения устанавливают по ГОСТ 30247.1.
4.2 Здания и сооружения, а также их части, выделенные противопожарными стенами и перекрытиями (пожарные отсеки), подразделяются по степеням огнестойкости (табл. 4.1 ).
Предел огнестойкости железобетонных строительных конструкций, мин, не менее
Несущие элементы здания
Наружные ненесущие стены
Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами)
Элементы бесчердачных покрытий
настилы, плиты (в том числе с утеплителем)
фермы, балки, прогоны
марши и площадки
* Для зданий высотой более 100 м предел огнестойкости, как правило, устанавливается R 240.
** Для зданий высотой менее 100 м предел огнестойкости устанавливается REI 180, EI 180.
*** Предел огнестойкости Е60 устанавливается только для наружных стен.
Здания и сооружения с несущими конструкциями из железобетона подразделяют по степени огнестойкости:
- особая - многофункциональные, высотные здания и здани я-комплексы;
- I степень - ограждающие конструкции выполнены из железобетона и применяются листовые и плитные негорючие материалы;
- II степень - покрытия выполнены из стальных конструкций;
- III степень - применены перекрытия деревянные, защищенные штукатуркой или негорючим листовым, плитным материалом, а также для зданий каркасного типа с элементами каркаса из стальных конструкций и с ограждающими конструкциями из профилированных листов или других негорючих материалов со слабогорючим утеплителем группы Г1.
4.3 Предел огнестойкости противопожарных преград (стены и перекрытия) для зданий особой степени огнестойкости устанавливают REI 180; при высоте здания более 100 м - REI 240; для зданий I , II и III степеней огнестойкости - REI 150.
4.4 За предел огнестойкости железобетонных конструкций принимают время в минутах от начала огневого стандартного воздействия до возникновения одного из предельных состояний по огнестойкости:
- по потере несущей способности R конструкций и узлов (обрушение или недопустимый прогиб в зависимости от типа конструкций);
- по теплоизолирующей способности I - повышение средней температуры на необогреваемой поверхности до 160 °С или в любой другой точке этой поверхности до 180 °С по сравнению с температурой конструкции до нагрева, или прогрев до 220 °С независимо от температуры конструкции до огневого воздействия (ГОСТ 30247.1);
- по целостности Е - образование в конструкции сквозных трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя.
Для несущих железобетонных конструкций (балки, прогоны, ригели, колонны) предельным состоянием по огнестойкости является потеря несущей способности конструкции R .
В железобетонных конструкциях, в которых наблюдается хрупкое разрушение по сжатому бетону (колонны с малым эксцентриситетом, изгибаемые переармированные элементы), за потерю несущей способности принимается полное разрушение конструкции во время пожара.
Изгибаемые, внецентренно сжатые и растянутые с большим эксцентриситетом элементы характеризуются развитием больших необратимых деформаций арматуры и бетона, и за потерю несущей способности принимается развитие прогиба еще до того, как наступит полное разрушение.
4.5 Расчет предела огнестойкости железобетонной конструкции по потере несущей способности R состоит из теплотехнической и статической частей.
Теплотехнический расчет должен обеспечить время предела огнестойкости, по истечении которого арматура нагревается до критической температуры или сечение бетона конструкции сокращается до предельного значения при воздействии на нее стандартного температурного режима.
Статический расчет должен обеспечить защиту железобетонной конструкции от разрушения, а также от потери устойчивости при совместном воздействии нормативной нагрузки и стандартного температурного режима.
4.6 Предел огнестойкости железобетонной конструкции по теплоизолирующей способности I должен быть обеспечен теплотехническим расчетом. Найденные значения температуры на необогреваемой поверхности должны быть менее предельно допустимой температуры нагрева (см. п. 4.4 ).
4.7 Предел огнестойкости по целостности Е (образование сквозных отверстий или сквозных трещин) возникает в железобетонных конструкциях из тяжелого бетона с влажностью более 3,5 % и из легкого бетона с влажностью более 5,0 % и плотностью более 1200 кг/м 3 , а также в плитах, стенах и стенках двутавровых балок при двустороннем нагреве бетона в расчетном сечении выше его критической температуры.
Потеря целостности при хрупком разрушении бетона резко снижает предел огнестойкости железобетонной конструкции, поэтому целесообразно применять бетоны с ограничением расхода цемента, низким В/Ц и с более низким коэффициентом температурного расширения заполнителя.
4.8 Испытаниями было установлено, что разрушения железобетонных конструкций при огневом высокотемпературном нагреве происходят по тем же схемам, что и при нормальной температуре. Поэтому для расчета предела огнестойкости по потере несущей способности железобетонной конструкции используют те же уравнения равновесия и деформации, из которых выводят формулы для статического расчета.
Статический расчет предела огнестойкости по потере несущей способности основывают на общих требованиях расчета железобетонных конструкций по предельным состояниям первой группы в соответствии со СНиП 52-01, СП 52-101, при нормативных нагрузках и нормативных сопротивлениях бетона и арматуры при огневом воздействии, и с учетом дополнительных указаний, изложенных в настоящем стандарте.
4.9 За нормативную нагрузку принимают непродолжительное действие постоянных и временных длительных нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке у = 1 ( СНиП 2.01.07 ), которые существенно влияют на напряженное состояние железобетонной конструкции при пожаре. В тех случаях, когда нельзя установить значение усилий от нормативной нагрузки, разрешается принимать их равными 0,7 от расчетных. Расчетная схема приложения нормативной нагрузки должна соответствовать проекту.
4. 10 Несущая способность железобетонных конструкций при огневом воздействии зависит от изменения свойств бетона и арматуры с ростом температуры. Во многих случаях при определении предела огнестойкости вычисляют усилие, которое может воспринять сечение элемента при требуемом пределе огнестойкости. Если это усилие равно или больше расчетного, то требуемый предел огнестойкости обеспечен.
Решение статической задачи по оценке огнестойкости иногда сводится к определению значения критической температуры нагрева растянутой арматуры, поскольку она не зависит от результатов теплотехнической задачи.
Решение теплотехнической задачи выполнимо лишь для конкретных промежутков времени с начала нагрева. Поэтому нахождение условий предельного состояние строится на принципе последовательных приближений для заранее известных промежутков времени. В итоге предел огнестойкости определяется либо графически, либо аналитически в результате решений уравнений предельного состояния.
Вычисленные пределы огнестойкости железобетонных конструкций должны быть не менее требуемых значений.
4. 11 При проектировании многофункциональных высотных зданий, комплексов и сооружений, относящихся к первому ответственному уровню надежности, отказы которых после пожара могут привести к тяжелым экономическим и экологическим последствиям, а также тех конструкций, восстановление которых потребует больших технических сложностей и затрат, необходимо обеспечить их огнесохранность после пожара.
За огнесохранность железобетонной конструкции принимают такое ее состояние, при котором остаточная прочность или необратимые деформации обеспечивают надежную работу после стандартного пожара. Расчет огнесохранности железобетонной конструкции после пожара ведется при расчетных нагрузках и расчетных сопротивлениях бетона и арматуры после огневого воздействия.
4.12 Предел огнестойкости железобетонной конструкции наступает при прогреве рабочей арматуры в конструкции до критической температуры, а также при нагреве бетона в расчетном сечении выше его критической температуры.
Критическая температура для тяжелого бетона на силикатном заполнителе составляет 500 °С, на карбонатном заполнителе - 600 °С и для конструкционного керамзитобетона - 600 °С. Критическая температура нагрева арматуры t s , cr характеризует стадию образования пластического шарнира в растянутой зоне железобетонных конструкций и наступление предела огнестойкости при огневом воздействии.
Критическая температура нагрева арматуры t s , cr , при которой образуется пластический шарнир и наступает предел огнестойкости, ориентировочно равна для арматуры класса:
А240, А300 - 510 °С,
А500, А540 - 520 °С,
Вр1200 - Вр1500, К1400 и К1500 - 410 °С.
4. 13 Расчет огнестойкости и огнесохранности рекомендуется производить по приведенному сечению, когда сечение элемента разбивается на малые характерные участки, нагретые до различных температур, и каждый малый участок приводится к ненагретому бетону с учетом соответствующих понижающих характеристик прочности бетона. При этом расчетная площадь приведенного сечения бетона может ограничиваться изотермой критических температур нагрева бетона t b , cr .
5 Свойства бетона и арматуры при огневом воздействии и после него
Бетон
5. 1 Нормативные R bn и расчетные R b , R b , ser сопротивления бетона осевому сжатию (призменная прочность) и растяжению R btn , R bt и R bt , ser , начальный модуль упругости Е b и модуль деформации бетона при сжатии Е b τ следует принимать по действующим нормативным документам.
При пожаре железобетонные конструкции в нагруженном состоянии подвергаются высокотемпературному огневому воздействию, которое изменяет свойства бетона. Изменение нормативного и расчетного сопротивлений бетона на осевое сжатие с увеличением температуры учитывается коэффициентом условий работы бетона γ bt :
Значение коэффициента условия работы γ bt принимают по средней температуре бетона при расчете по формулам:
по температуре крайнего волокна - (5.6, 5.7);
по температуре в зоне анкеровки - (8.14).
Значение коэффициента условий работы бетона на сжатие γ bt разрешается принимать равным единице (γ bt = 1) при нагреве бетона до критической температуры (п. 4.12) и γ bt = 0 при нагреве бетона выше критической температуры.
При расчете огнестойкости и огнесохранности по деформационной модели и с помощью компьютерных программ необходимо учитывать изменение коэффициента условий работы бетона γ bt на всем диапазоне температур нагрева бетона.
При этом расчет ведется по геометрическому сечению бетона. Значения коэффициента условий работы бетона на сжатие γ bt принимают по табл. 5.1 в зависимости от температуры бетона.
5.2 Нормативные R btn и расчетные R bt и Rbt , ser сопротивления бетона растяжению при огневом воздействии также изменяются. Изменение сопротивлений бетона растяжению с увеличением температуры нагрева учитывают коэффициентом условий работы бетона на растяжение γ btn
При расчете на поперечную силу (формулы 8.58, 8.62, 8.64) значения коэффициента γ btt принимают по средней температуре бетона сечения; при расчете усилия в зоне анкеровки (8.14) - по температуре анкерующего стержня арматуры. Значения коэффициента γ tt принимают: при 50 °С - 0,80; 100 °С - 0,75; 150 °С - 0,70; 200 °С - 0,65; 300 °С - 0,50; 400 °С - 0,35; 500 °С - 0,20, 600 °С - 0,05.
Значение коэффициентов γbt, βb и φb,cr для бетона при температуре, °С
Помогите разобраться с назначением предела огнестойкости для плит перекрытия
1 почему именно сто?2 не используйте преднапряж арматуру
мозголом из Самары
1. Именно СТО техэксперт выдает как действующий документ. Готов рассмотреть другие документы. Подскажите что смотреть?
2. Плита длиной 6850 мм. без преднапряжения труднос +по серии она преднапряженная.
и вообще интересно как специалисты проектируют конструкции с учетом требований изложенных в СТО. С серией все понятно она проектировалась давно, когда действовало "Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНИП II-2-80)" 1985 года, где огнестойкость определялась только расстоянием до ц.т. арматуры. Для плит из стержневой арматуры при REI60 это расстояние равно 25 мм. И никаких гвоздей.
Как проектируют сейчас сборные конструкции? Для пустоток ПБ назначается REI60 а расстояние до центра арматуры составляет 29 мм при этом температура также в пределах 350 град.
Проектирование зданий и частей зданий
Екатеринбург| Проведя аналогичный анализ выясняется, что и плиты ПБ, армированные высокопрочной проволокой и еще ряд конструкций не удовлетворяют требованиям СТО. |
| Как проектируют сейчас сборные конструкции? Для пустоток ПБ назначается REI60 а расстояние до центра арматуры составляет 29 мм при этом температура также в пределах 350 град. |
На нашем местном заводе ЖБИ вопрос с огнестойкостью плит ПБ (армирование преднапряженными канатами, либо высокопрочной проволокой) решается увеличением защитного слоя.
Существует возможность выполнять армирование с расстоянием от нижней грани до оси стержней 35 мм (REI 60) и 50 мм (REI 90).
Вопрос решается не так уж сложно конструкцией упоров (отверстия в два ряда по высоте).
Для круглопустотных серийных плит (например серия 141), производство которых ведется в формах (с учетом нецелесообразности переработки упоров на увеличенные защитные слои), вопрос повышения огнестойкости может решаться установкой дополнительной непреднапряженной арматуры между пустотами с увеличенным защитным слоем.
Считается, что это дополнительное непреднапряженное армирование на стадии огневого воздействия работает в дополнение к преднапряженному армированию, которое несколько теряет свои прочностные свойства (падает R) вследствие нагрева.
PS: Ещё не самая беда R60. Для определенных решений конструктивных систем, перекрытия могут относиться к несущим элементам. Тогда для зданий с I степенью огнестойкости вообще могут затребовать для плит перекрытия R 120.
Расчет пределов огнестойкости железобетонной плиты
Производятся расчеты пределов огнестойкости железобетонных плит по прочности и теплоизолирующей способности. Расчет, оформленный в виде таблицы Excel, выполняется по СТО 36554501-006-2006 и по рекомендациям к СНиП 2.03.01-84. Подставив необходимые исходные данные, можно получить готовый отчет со всеми пояснениями и графиками. Расчетные функции реализованы в виде макросов с открытым кодом. Таблицы защищены для удобства ввода. Пароль отсутствует, так что программу можно дорабатывать под свои нужды самостоятельно.
Комментарии
Комментарии 1-10 из 22
tutanhamon , 04 июля 2013 в 22:10
Очень приятно сделано, спасибо!
swell
Сделано действительно потрясающе. Если бы все оформляли свои расчёты в экселе так же. Добавил ссылку на вики
vladas , 05 июля 2013 в 14:17
Класс, образцово! Всегда здесь подобное размещалось
CpL , 05 июля 2013 в 14:23
mix231 , 09 июля 2013 в 09:50
Очень качественная работа! Радует глаз! Приятно пользоваться! Спасибо огромное!
Anton_Br , 09 июля 2013 в 10:35
Отлично сделано! как раз надо плиту перекрытия парковки проверить.Спасибо Вам!
Ildar116 , 09 июля 2013 в 14:11
Panzerer , 12 июля 2013 в 16:51
Георгий Протасов , 14 июля 2013 в 11:02
Если результаты не отображаются - скорее всего в настройках безопасности отключены макросы.
Lisi4ka330 , 16 августа 2013 в 17:26
Спасибо большое, даже не знаю, чтобы я делала без Вас, через два дня расчет в экспертизу нужно предоставить, вы мне сэкономили не только время, но и нервы))))
Для железобетонных плит перекрытий предельным состоянием по огнестойкости является
При проведении экспертизы раздела 4 «Конструктивные и объёмно- планировочные решения» пункта «л» «Пожарная безопасность» эксперты требуют при проектировании перекрытий из сборных железобетонных плит соблюдение пределов огнестойкости этих плит R 90 для второй степени огнестойкости здания и R 120 для первой степени огнестойкости. Согласно пункта 5.18* СНиП 21-01-07* к несущим элементам проектируемых зданий относятся, в том числе и балки, ригели и плиты, участвующие в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости зданий при пожаре. В тоже время плиты перекрытия междуэтажные, в том числе чердачные и над подвалами внесены отдельным столбцом в таблицу 4* СНиП 21-01-97* с гораздо меньшими значениями предела огнестойкости REI 45 для второй степени огнестойкости здания и REI 60 для первой степени огнестойкости.
Поскольку плиты перекрытия, балки и ригели всегда участвуют в обеспечении прочности, устойчивости и геометрической неизменяемости любого здания, то возникает задача правильного подбора конструкции плит перекрытия, если значения пределов огнестойкости разные по величине и находятся одновременно в столбцах «Несущие элементы здания» и «Перекрытия междуэтажные» таблицы 4* СНиП 21-01-97*.
Как известно, железобетонные многопустотные плиты толщиной 220 мм имеют предел огнестойкости REI 60 и чтобы довести их огнестойкость до величин R 90 и R120, потребуется не дешёвый материал и большая трудоёмкость при строительных работах по увеличению степени огнестойкости плит. При этом необходимо следить за соблюдением норм по высоте помещений, особенно в каркасных зданиях их сборного железобетона.
Какую степень огнестойкости для междуэтажных плит (в том числе чердачные и над подвалами) принимать при назначении типа плит в несущем каркасе (кирпичной коробки) с учётом требований по их огнестойкости – по столбцу таблицы 4* «Несущие элементы здания» или «Покрытия междуэтажные…»?
Согласно п. 4.2. СТО 36554501-006-2006 «К несущим элементам здания или сооружения относятся конструкции, обеспечивающие его общую устойчивость и геометрическую неизменяемость: несущие стены, колонны, балки перекрытий, ригели, фермы, рамы, арки, связи, диафрагмы жесткости и т.п.». Перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами), здесь выделяются в отдельную категорию. Поэтому степень огнестойкости для междуэтажных плит (в том числе чердачные и над подвалами) необходимо принимать по столбцу таблицы 4* «Перекрытия междуэтажные…» СНиП 21-01-97*.
Более подробную информацию, включая примеры расчета степени огнестойкости различных конструкций, вы можете увидеть в «Пособии по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций из тяжелого бетона к СТО 36554501-006-2006».
Читайте также: