Несущие конструкции - конструктивные элементы здания или сооружения, воспринимающие основные нагрузки (напор ветра, вес снега, находящихся в здании людей, оборудования, давление грунта на подземные части здания и т. п.). По характеру этих нагрузок различают несущие конструкции: работающие на сжатие (колонны) отдельные опоры, фундаменты, стены, несущие стеновые панели и др.); работающие преимущественно на изгиб (панели и балки перекрытий, стропильные и мостовые фермы, ригели рам и др.); работающие в основном на растяжение (мембраны, ванты, подвески, оттяжки и т. д. ). В зависимости от геометрической формы несущие конструкции подразделяют на линейные (балки, колонны, стержневые системы); плоскостные (плиты, панели, настилы); пространственные (оболочки, своды, объёмные элементы). Несущие конструкции здания (сооружения) в совокупности образуют его несущий остов, который должен обеспечивать пространственную неизменяемость, прочность, жёсткость и устойчивость здания (сооружения).

 Л. В. Касабьян.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

 

            Экономическая составляющая строительства каждого объекта навязывает застройщику использование наиболее оптимальных, в первую очередь по стоимости, типов строительных конструкций. Несмотря на перспективное развитие промышленной индустрии и появление новых, прогрессивных строительных материалов, зачастую в качестве несущих элементов в строительстве применяются металлоконструкции, как наиболее оптимальный экономичный вариант. Немаловажным является временной фактор и простота монтажа, а так же удельный вес конструкции.

Как показывает практика, на объектах с несущими металлоконструкциями уже на стадии проектных решений не уделяется должное внимание требованиям к их пределам огнестойкости. Не редки случаи, когда вопросы повышения фактических пределов огнестойкости строительных конструкций оставляют «на потом» - после монтажа внутренних коммуникаций, отделки или даже перед сдачей объекта надзорным органам, что влечет за собой дополнительные непредвиденные расходы. Избежать этого возможно при должном сопровождении проектных решений. Более того, возможна оптимизация расходов заказчика, связанных с обеспечением пожарной безопасности на объектах защиты, что достигается применением современных подходов к оценке соответствия конкретного объекта противопожарным требованиям действующих норм и выбором способов повышения пределов огнестойкости строительных конструкций объекта исходя из принципов экономической целесообразности. А с учетом проходящей реформы технического регулирования пожарной безопасности проблема выбора способа повышения огнестойкости зданий и сооружений является в нашей стране весьма актуальной.

Выбор огнезащиты металлоконструкций.

Статистика показывает значительное расширение рынка огнезащитных материалов в нашей стране: разрабатываются новые отечественные средства огнезащиты, внедряются зарубежные. В этом многообразии огнезащитных материалов и технологий перед проектировщиком и застройщиком встает задача оптимального выбора средств пассивной огнезащиты применительно к конкретным объектам.

Для решения поставленной задачи необходимо упорядочить (классифицировать) известные в настоящий момент средства огнезащиты, отметить их особенности и, учитывая преимущества и недостатки, уточнить области их применения.

Огнезащита металлических конструкций состоит в создании на поверхности элементов конструкций теплоизолирующих экранов, выдерживающих высокие температуры и непосредственное действие огня. Наличие таких экранов позволяет замедлить прогревание конструкции и сохранить ей свои функции при пожаре в течение заданного периода времени. Согласно с ФЗ №123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», применение незащищенных стальных конструкций допускается, когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции установлен R 15 (RE 15, REI 15), за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R 8. В этих, а также во всех остальных случаях, когда требуемый предел огнестойкости конструкций более R 15 (RE 15, REI 15), требуется повысить их огнестойкость до заданного уровня с помощью средств огнезащиты.

Рассмотрим основные способы огнезащиты несущих металлических конструкций.

1. Обетонирование, облицовка из кирпича.

Применение огнезащиты металлических конструкций при помощи бетона и кирпичной кладки наиболее рационально, когда одновременно с огнезащитой конструкций требуется произвести их усиление, например, при реконструкции зданий.

Кирпичную облицовку применяют для огнезащиты вертикально расположенных конструкций. Армирование огнезащитной облицовки из кирпича назначают с учетом усиления связи в углах кирпичной кладки. Диаметр стержней арматуры принимают не более 8 мм. При использовании облицовки из кирпича следует выполнять защиту металлоконструкций от коррозии в соответствии со СНиП 2.03.11-85.

Армирование огнезащитного слоя бетона может быть разнообразным в зависимости от толщины слоя и требуемой степени усиления конструкции.

Облицовки из бетона и кирпичной кладки обеспечивают максимально возможный предел огнестойкости, они устойчивы к атмосферным воздействиям и агрессивным средам. Но эти способы огнезащиты связаны с трудоемкими опалубочными и арматурными работами, малопроизводительны, значительно утяжеляют каркас здания и увеличивают сроки строительства. Кроме того, эти способы неприменимы для огнезащиты несущих конструкций перекрытий (фермы, балки) и связей по колоннам и фермам.

Согласно рекомендациям ЦНИИСК им. Кучеренко, ориентировочные значения толщины огнезащитного слоя бетона, необходимого для обеспечения предела огнестойкости стальных конструкций от 0,75 до 2,5 ч., составляют от 20 до 60 мм.

2. Листовые и плитные облицовки и экраны.

Для устройства облицовок металлических конструкций могут использоваться листовые и плитные теплоизоляционные материалы, например: гипсокартонные и гипсоволокнистые листы, асбестоцементные и перлито-фосфогелиевые плиты, плиты на основе вспученного вермикулита. Для крепления листовых и плитных материалов к металлической конструкции приваривают крепежные элементы (стальные пластины, уголки, штыри). Устройство данного средства огнезащиты не требует очистки поверхности защищаемых конструкций от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий.

По данным ВНИИПО и ЦНИИСК им. Кучеренко, с помощью листовых и плитных облицовок обеспечивается предел огнестойкости до 2,5 часов.

Листовые и плитные облицовки и экраны практически применимы для колонн, стоек и балок. Но для ферм перекрытия и связей применение этих средств огнезащиты нерационально. Так же ограничивают применение листовых и плитных облицовок значительный перерасход материала при низком уровне требуемых пределов огнестойкости защищаемых конструкций и высокий уровень паропроницаемости.

3. Штукатурки.

Использование цементно-песчаной штукатурки обусловлено такими преимуществами, как низкая стоимость материалов для приготовления состава, обеспечение значительного предела огнестойкости защищаемой конструкции (до 2,5 часов), устойчивость к атмосферным воздействиям.

В то же время данное средство огнезащиты имеет ряд недостатков, ограничивающих его применение. К ним относятся: большая трудоемкость работ по нанесению покрытия из-за необходимости армирования стальной сеткой; увеличение нагрузкок на фундаменты зданий за счет утяжеления каркаса; необходимость применения антикоррозионных составов.

Кроме того, штукатурки не отвечают эстетическим требованиям и не могут быть нанесены на конструкции сложной конфигурации (фермы, связи и т. д.).

Стремление снизить массу штукатурного покрытия привело к разработке легких штукатурок с содержанием асбеста, перлита, вермикулита, фосфатных соединений и других материалов. Однако снижение массы приводит к появлению недостатков, свойственных облегченным штукатуркам: снижение конструктивной прочности, недостаточная адгезия к покрываемой поверхности. Следует отметить, что штукатурные смеси на жидком стекле, извести и гипсе могут использоваться в помещениях с относительной влажностью не более 60%.

4. Огнезащитные составы терморасширяющегося типа.

Составы терморасширяющегося типа являются одним из перспективных направлений огнезащиты. Действие их основано на вспучивании нанесенного покрытия под воздействием высоких температур (170 — 250°С) и образовании пористого теплоизолирующего слоя. При этом огнезащитное покрытие толщиной от 0,5 до 2 мм увеличивается в объеме в 10 — 40 раз и обеспечивает огнезащитную эффективность от 0,5 до 1,5 часа.

Следует отметить, что нанесение огнезащитных составов производится на грунт, указанный в сертификате пожарной безопасности. Перед нанесением огнезащитных составов необходимо произвести очистку поверхности защищаемой конструкции от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий, ржавчины, обезжирить и прогрунтовать. Вододисперсионные огнезащитные составы применяются для защиты металлических конструкций в закрытых помещениях с влажностью до 85%. Допускается кратковременное воздействие на них распыленной воды. Помимо этого существуют атмосфероустойчивые огнезащитные составы на органическом растворителе. Важно и то, что огнезащитные составы могут быть применены для огнезащиты металлических конструкций конфигурации любой сложности.

Выбор способа огнезащиты несущих металлических конструкций на стадии проектирования для конкретного объекта производится на основе технико-экономического анализа с учетом характеристик объекта:

- величины требуемого предела огнестойкости конструкции;

- сложности конфигурации конструкции;

- ограничений по весу огнезащитного покрытия;

- температурно-влажностных условий эксплуатации и производства строительно-монтажных работ;

- степени агрессивности окружающей среды по отношению к огнезащите и материалу конструкции;

- требуемых сроков проведения работ;

- эстетических требований к конструкции.

При соответствии объекта нескольким способам огнезащиты, дальнейший выбор производится с учетом:

- долговечности средств огнезащиты;

- ремонтопригодности средств огнезащиты;

- опыта применения средства огнезащиты на других объектах;

- стоимости производства огнезащитных работ.

Выбор конкретного типа огнезащитного состава и материала после уточнения оптимального способа огнезащиты для данного объекта производится путем сравнения технико-экономических показателей материалов, наличия действующих сертификатов и отчетов об испытаниях на требуемую огнезащитную эффективность.

В заключении необходимо подчеркнуть индивидуальность любого объекта строительства, в связи с чем необходимо крайне серьезно подойти к способу выбора повышения фактического предела огнестойкости и выбору конкретного материала на этапе проектирования, так как любой вариант огнезащиты имеет свою специфику.

Исполнительный директор ООО «Гарант Пожарной Безопасности» Демёхин Н.В.

Монтаж водяного пожаротушения/ монтаж дымоудаления/ монтаж пожаротушения/ монтаж скуд/ антикоррозийная защита/ испытания противопожарного водопровода.

Перейти к списку статей