Главная
1.Огнестойкость ЖБК. Предельные состояния по огнестойкости для ЖБК. Факторы, влияющие на величину пределов огнестойкости ЖБК. Общие принципы расчета пределов огнестойкости ЖБК и способы повышения их пределов огнестойкости.
Огнестойкость железобетонных конструкций (ЖБК).
В условиях пожара предел огнестойкости железобетонных конструкций наступает, как правило: 1) за счет снижения прочности бетона при его нагреве 2) теплового расширения и температурной ползучести арматуры 3) возникновения сквозных отверстий или трещин в сечениях конструкции 4) в результате утраты теплоизолирующей способности
Наиболее чувствительными к воздействию пожара являются изгибаемые железобетонные конструкции: плиты, балки, ригели, прогоны. Их предел огнестойкости обычно находится в пределах R50-R90
Столь малое значение пределов огнестойкости изгибаемых элементов объясняется тем, что рабочая арматура растянутой зоны этих конструкций, которая вносит основной вклад в их несущую способность, защищена от пожара лишь тонким защитным слоем бетона. Это и определяет быстроту прогрева рабочей арматуры конструкции до критической температуры.
![](16_clip_image002.gif)
Огнестойкость сжатых железобетонных элементов исчерпывается при пожаре за счет снижения прочности, поверхностных, наиболее прогреваемых слоев бетона и сопротивления рабочей арматуры при нагреве.
Это приводит к быстрому снижению несущей способности конструкции при пожаре. В момент времени воздействия пожара, когда несущая способность конструкции снизится до уровня рабочих нагрузок, и наступит ее предел огнестойкости по признаку «R».
Для железобетонных колонн предел огнестойкости обычно находится в пределах R90-R150.
Предельные состояния по огнестойкости для ЖБК.
Факторы, влияющие на величину пределов огнестойкости ЖБК.
Предельными состояниями по огнестойкости для ЖБК являются: 1) потеря прочности (R) 2) потеря теплоизолирующей способности (I) 3) потеря целостности (E)
В отличие от металлических конструкций, для которых основополагающей величиной при оценке предела огнестойкости по потере прочности (R) является приведенная толщина (tred) поперечного сечения, для оценки огнестойкости железобетонной конструкции по признаку потери прочности (R) необходимо знать: 1) вид бетона 2) миним. расстояние от обогреваемой поверхности до оси рабочей арматуры 3) размеры сечения конструкции 4) схему опирания.
Для оценки огнестойкости железобетонной конструкции по признаку потери теплоизолирующей способности (I) необходимо знать: 1) вид бетона 2) толщину конструкции (для конструкции с внутренними пустотами – эффективную толщину конструкции).
Расчет огнестойкости любых строительных конструкций по признаку потери целостности (E) является очень сложной технической задачей и, как правило, не проводится.
Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от многих факторов: конструктивной схемы, геометрии, уровня эксплуатационных нагрузок, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида бетона, и его влажности и др.
Общие принципы расчета пределов огнестойкости ЖБК
Расчеты пределов огнестойкости ЖБК, также как и для металлических конструкций связаны с решением прочностной (статической) и теплотехнической задач.
В отличие от металлической конструкции, состоящей только из одного материала – металла, предел огнестойкости ЖБК утрачивается в результате утраты прочностных свойств, как несущей металлической арматуры, так и собственно бетона.
Утрата прочностных свойств металлической арматуры происходит в результате нагрева ее до критической температуры ( ), которая, в свою очередь, зависит от напряжений в сечении металлической арматуры (от приложенной нагрузки), вида ЖБК, схемы опирания и нагружения ЖБК, марки металла арматуры.
Утрата прочностных свойств бетона также происходит в результате нагрева его до критической температуры ( ), при которой считается, что бетон мгновенно утрачивает свои прочностные свойства.
Теплотехническая задача.
![](16_clip_image008.gif)
![](16_clip_image010.gif)
При решении теплотехнической задачи определяется время прогрева материалов конструкции до критической температуры. При этом принимается, что конструкции обогреваются в условиях стандартного температурного режима пожара при граничных условиях 3-го рода (с учетом теплообмена конструкции с окружающей средой).
При этом динамика прогрева будет существенно зависеть от схемы обогрева ЖБК.
Прочностная (статическая) задача.
При решении прочностной (статической) задачи определяется величина напряжений от нормативной нагрузки в наиболее нагруженном сечении конструкции. При равенстве этих напряжений нормативному сопротивлению металла считается, что сечение конструкции утратит способность сопротивляться действию нормативной нагрузки. Поскольку нормативное сопротивление металла снижается при увеличении температуры, то это равенство будет определять критическую температуру конструкции , т.е. температуру до которой можно нагреть конструкцию при данной величине напряжений в сечении конструкции.
Способы повышения пределов огнестойкости ЖБК
При необходимости увеличения огнестойкости железобетонных конструкций можно рекомендовать следующие мероприятия:
- увеличение толщины защитного слоя бетона;
- облицовка;
- снижение пожарной нагрузки в помещении;
- снижение механической нагрузки на конструкцию;
- применение рабочей арматуры с более высокой критической температурой прогрева при пожаре.
2.Средства защиты древесины
Основные типы огнезащитных составов для древесины:
- пропитки огнезащитные (поверхностные, глубокие)
- краски огнезащитные
- лаки огнезащитные
- эмали огнезащитные
- пасты огнезащитные
- обмазки огнезащитные
Древесина является горючим материалом и поэтому, если не применять специальных мер, существует постоянная опасность воспламенения от случайных источников возгорания и опасность развития пожара.
Древесина – это один из наиболее распространенных строительных материалов, обладающая высокими декоративными свойствами.
Огнезащитная обработка - нанесение ОЗСВ на поверхность (поверхностная пропитка, окраска, обмазка и т.д.) и (или) введение в объем объекта огнезащиты (глубокая пропитка и т.д.).
Поверхностная пропитка - обработка поверхностей объектов огнезащиты пропиточными растворами ОЗСВ с целью создания огнезащищенного поверхностного слоя.
Глубокая пропитка - обработка объектов огнезащиты пропиточными растворами ОЗСВ с целью введения средства огнезащиты в объем объекта огнезащиты.
Комбинированный способ - сочетание различных способов огнезащитной обработки.
Огнезащита деревянных конструкций заключается, таким образом, в переводе древесины в группу трудновоспламеняемых, а еще лучше- трудносгораемых материалов, разрушающихся лишь в зоне непосредственного действия огня и ограниченно распространяющих горение за ее пределами. Наиболее эффективные способы такой защиты- обработка специальными пастами, обмазками, лаками и красками или пропитками.
Лаки и краски. Их огнезащитное действие основано на том, что при воздействии высоких температур покрытие вспучивается, образуя теплозащитный экран из твёрдой негорючей пены. Обладают достаточными декоративными свойствами.
Для огнезащиты древесины в закрытых помещениях идеально подходит прозрачный огнезащитный лак терморасширяющегося (вспенивающегося) типа, который дает возможность предотвратить загорание, замедлить или прекратить развитие пожара в начальной стадии, обеспечивает локализацию, снижает влияние опасных факторов пожара.
Пасты и обмазки - наносимые на поверхность пастообразные составы, защищающие от возгорания, но не обладающие достаточными декоративными свойствами.
Пропитки - водные растворы солей (антипиренов), наносимые на поверхность древесины или вводимые способом глубокой пропитки под давлением. Обеспечивают защиту деревянных конструкций от возгорания при локальном воздействии огня, например в условиях возникновения пожара. При этом наблюдается только обугливание материала, которое ограничивается площадью непосредственного контакта с пламенем. Обработку ими необходимо периодически повторять, при применении снаружи- чаще, внутри- реже. Существует множество способов пропитки древесины. Самые простые и наиболее доступные — нанесение кистью, опрыскивание или кратковременное погружение. Недостатком этих методов является неглубокое проникновение антипирена и, следовательно, невысокие нормы расхода составов. Более сложные в технологическом плане — вымачивание, пропитка в горяче-холодных ваннах, пропитка в автоклавах. Это значительно более сложные методы, однако, их достоинство — глубокое проникновение огнезащитного состава.
3. в пожаротуш
4.Основные принципы расчета эвакуации людей из зданий и сооружений
Решение проблем, связанных с обеспечением безопасности людей, представляет большую сложность в связи с тем, что имеет свою специфику и должно осуществляться иными путями, чем защита строительных конструкций. Это связано с тем, что величина факторов пожара, способных оказать значительное влияние на здоровье человека несравнимо меньше, чем для строительных конструкций. Например, опасная для человека температура 70 оС почти на порядок ниже величины опасной температуры для строительных конструкций
Безопасность людей на пожаре достигается конструктивными и объемно-планировочными решениями, направленными на изоляцию источников задымления и создание условий для беспрепятственного движения людей при эвакуации, ограничением применения сгораемых отделочных материалов на путях эвакуации.
Главным показателем эффективности технических решений, гарантирующих людям безопасность, является время, которое требуется для того, чтобы они при пожаре могли без ущерба для здоровья покинуть отдельные помещения и здание в целом. Условие безопасности людей выполнено, если фактическое время эвакуации равно или меньше времени появления опасных факторов пожара:
, (1) где - расчетное (фактическое) время эвакуации людей, мин.;
- необходимое время эвакуации (время появления опасных факторов пожара), мин.
Условие безопасности (1) положено в основу нормирования процесса эвакуации. Если оно выполняется, проект здания (сооружения) обеспечивает безопасность людей и соответствует нормам проектирования, если не выполняется, безопасность людей в случае пожара не обеспечивается, проект нуждается в переработке.
Для использования условия безопасности (1) необходимо уметь определять величину , зависящую от размеров путей эвакуации и параметров движения людей, и величину , зависящую от скорости изменения при пожаре таких опасных факторов пожара, как температура среды, концентрация токсичных продуктов горения, видимость, а также от особенностей движения людей при эвакуации.
Необходимое время эвакуации
Необходимое время эвакуации (tнб)– время, по истечению которого при пожаре на уровне рабочей зоны появляются опасные для жизни и здоровья людей факторы пожара (ОФП).
Согласно п.1.5 ГОСТ 12.1.004-91* опасными факторами, воздействующими на людей являются:
- пламя и искры (лучистые тепловые потоки);
- повышенная температура окружающей среды;
- токсичные продукты горения и термического разложения;
- дым;
- пониженная концентрация кислорода.
Время начала эвакуации людей из зданий.
Значение времени начала эвакуации (tн.э) для зданий (сооружений) без систем оповещения вычисляют по результатам исследования поведения людей при пожарах в зданиях конкретного назначения.
При наличии в здании системы оповещения о пожаре значение t н.э принимают равной времени срабатывания системы с учетом ее инерционности. При отсутствии необходимых исходных данных для определения времени начала эвакуации в зданиях (сооружениях) без систем оповещения величину tн.э, следует принимать равной 0,5 мин — для этажа пожара и 2 мин — для вышележащих этажей.
Если местом возникновения пожара является зальное помещение, где пожар может быть обнаружен одновременно всеми находящимися в нем людьми, то t н.э допускается принимать равным нулю.
Расчет необходимого времени эвакуации из рассматриваемого помещения (tнб) производится для наиболее опасного варианта развития пожара, характеризующегося наибольшим темпом нарастания ОФП в рассматриваемом помещении. Сначала рассчитывают значения критической продолжительности пожара (tкр) по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений в зоне пребывания людей (рабочей зоне):
- по повышенной температуре: ;
- по потере видимости: ;
- по пониженному содержанию кислорода: ;
- по каждому из газообразных токсичных продуктов горения: .
Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное:
Необходимое время эвакуации людей (tнб), мин, из рассматриваемого помещения рассчитывают по формуле:
![](16_clip_image018.gif)
0,8 – коэффициент запаса.
При расположении людей на различных по высоте площадках необходимое время эвакуации следует определять для каждой площадки.
Свободный объем помещения соответствует разности между геометрическим объемом и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитывать свободный объем невозможно, допускается принимать его равным 80% геометрического объема.
Требуемое время эвакуации с учетом задержки начала эвакуации составит:
![](16_clip_image020.gif)
5.Основы локализации и ликвидации пожаров.
Локализация пожара - стадия (этап) тушения пожара, на которой отсутствует или ликвидирована угроза людям и (или) животным, прекращено распространение пожара и созданы условия для его ликвидации имеющимися силами и средствами.
Ликвидация пожара - стадия (этап) тушения пожара, на которой прекращено горение и устранены условия для его самопроизвольного возникновения.
Тушение пожара состоит из двух этапов:
- локализация горения;
- ликвидация горения.
Локализация горения на пожаре достигается:
- своевременным сосредоточением и вводом в действие требуемого количества сил и средств;
- быстрым выходом ствольщиков на позиции и умелыми их действиями;
- созданием противопожарных разрывов;
- бесперебойной подачей огнетушащих веществ.
Ликвидация горения на пожаре достигается:
- решительным наступлением на огонь силами и средствами, введенными в период локализации горения;
- умелым маневрированием стволами;
- продвижением в глубь площади пожара по мере его ликвидации;
- бесперебойностью подачи огнетушащих веществ в том же количестве, что и в период локализации.
Решающим направлением боевых действий на пожаре является направление, на котором создалась опасность людям, угроза взрыва, наиболее интенсивного распространения огня и где работа в данный момент может обеспечить успех тушения пожара.
После сосредоточения сил и средств на решающем направлении вводятся в действие силы и средства на других направлениях.
Решающее направление боевых действий на пожаре определяется исходя из следующих принципов:
- опасные факторы пожара угрожают жизни людей и спасание их невозможно без введения стволов - силы и средства сосредотачиваются для обеспечения спасательных работ;
- создается угроза взрыва - силы и средства сосредотачиваются и вводятся в местах, где действия подразделений обеспечат предотвращение взрыва;
- горением охвачена часть объекта и оно распространяется на другие его части или на соседние строения - силы и средства сосредотачиваются и вводятся на участки, где дальнейшее распространение огня может привести к наибольшему ущербу;
- горением охвачено отдельно стоящее здание (сооружение) и нет угрозы распространения огня на соседние объекты - основные силы и средства сосредотачиваются и вводятся в местах наиболее интенсивного горения;
- горением охвачено здание, не представляющее собой ценности, и создалась угроза близко находящемуся объекту - основные силы и средства сосредотачиваются и вводятся со стороны не горящего здания (сооружения).
При недостатке сил и средств для локализации пожара необходимо вызвать дополнительно такое количество сил и средств противопожарной службы, а также противопожарные аварийно-спасательные формирования предприятий (организаций) независимо от форм собственности и ведомственной принадлежности, население, воинские части и подразделения органов внутренних дел, чтобы в минимальное время выполнить боевую задачу.
|
|