ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПРЕДЕЛА ОГНЕСТОЙКОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Факторы, определяющие поведение строительных конструкций в условиях пожара

Факторы, определяющие поведение строительных конструкций в условиях пожара [10, с. 69; 12, с. 9]: распределение нагрузки, ее величина и условия опирания конструкций; вид и количество сгораемых веществ и материалов; пожарная нагрузка; объемно-планировочные и конструктивные решения, расположение пожарной нагрузки, условия пожара; теплота пожара; тепловая нагрузка; температурный режим; теплофизические и физико-механические характеристики материалов, из которых выполнены строительные конструкции; условия нагрева и способы сочленения конструкций.

Образцы несущих и самонесущих конструкций должны испытываться под нагрузкой. Распределение нагрузки и условия опирания образцов должны соответствовать расчетным схемам, принятым в технической документации (пункт 7.2.1 [6]).

Испытательную нагрузку устанавливают из условия создания в расчетных сечениях образцов конструкций напряжений, соответствующих их проектным значениям или технической документации (пункт 7.2.1 [6]).

При определении проектных значений напряжений следует учитывать только постоянные и временные длительные нагрузки в их расчетных значениях с коэффициентом надежности, равным 1 (пункт 7.2.3 [6]).

Пожарная нагрузка - количество теплоты, которое может выделиться в помещение при пожаре (подраздел 3.12 [19]).

Удельная пожарная нагрузка - количество теплоты, которое может выделиться в помещение при пожаре, отнесенное к площади размещения находя щихся в помещении горючих и трудногорючих веществ и материалов (подраздел 3.15 [19]).

Пожарная нагрузка в помещении складывается из постоянной и временной пожарных нагрузок [10, с. 71].

Постоянная пожарная нагрузка является частью пожарной нагрузки, создаваемой горючими и трудногорючими веществами и материалами, входящими в состав строительных конструкций, узлов крепления и сопряжений, а также отделочных и облицовочных материалов [10, с. 71].

Временная пожарная нагрузка является частью пожарной нагрузки, создаваемой горючими и трудногорючими веществами и материалами, входящими в состав сырья, оборудования, мебели, изделий и т. п., находящихся в помещении, или, которые могут поступать в него [10, с. 71].

При пожарной нагрузке, включающей в себя различные сочетания (смесь) горючих, трудногорючих жидкостей, твердых горючих и трудногорючих веществ и материалов в пределах пожароопасного участка, пожарная нагрузка Q, МДж, определяется по формуле 21 раздела 25 [11]:

п

Q^G^,

i=l

где Gi — количество i -го материала пожарной нагрузки, кг; - низшая теплота сгорания i-го материала пожарной нагрузки, МДж кг1; п - количество различных материалов пожарной нагрузки.

Теплота пожара - количество тепла, выделяющееся в зоне горения в единицу времени [2, с. 4]:

где <с - массовая скорость выгорания абсолютная (масса горючего вещества, сгорающая в единицу времени); QH - низшая теплота сгорания материала; р -коэффициент полноты сгорания (0,75-0,9).

Тепло, выделяемое при пожаре, частично уносится с продуктами горения, а частично аккумулируется строительными конструкциями. Количество тепла, которое аккумулируется строительными конструкциями при пожаре поверхностью площади равной 1 м2, принято называть тепловой нагрузкой [12, с. 9].

Температурный режим пожара - это изменение среднеобъемной температуры среды при пожаре в зависимости от времени его развития [14, с. 14].

При одной и той же пожарной нагрузке возможны различные варианты развития пожара и каждому варианту будет соответствовать своя температурно-временная зависимость [10, с. 72-73].

Например, в случае большого количества проемов температура в помещении достигает своей максимальной величины /|тах в течение короткого промежутка времени т1тах (стадия развития пожара). При этом снижение температуры на стадии затухания т13 происходит также с большой скоростью. Продолжительность таких пожаров небольшая. Малое количество проемов в ограждающих конструкциях способствует увеличению времени развития т2тах и затухания пожара т, а значение максимальной температуры ?2тах ниже, чем в первом случае. Это описанное иллюстрируется рисунком 2.1 [10, с. 73].

Температурные режимы пожара в помещении

Рисунок 2.1 - Температурные режимы пожара в помещении: 1 - с большой проемностыо в ограждающих конструкциях; 2 - с малой проемностью в ограждающих конструкциях

Степень повреждения конструкций в условиях пожара зависит не только от температуры пожара, но и от времени его развития и затухания. В случае малого промежутка времени в пределах стадии развития пожара строительные конструкции не всегда успевают прогреться до значения критических температур, при достижении которых они перестают удовлетворять требованиям противопожарных норм. Увеличение этого времени может способствовать достижению конструкцией своего предела огнестойкости. Необходимо отметить, что «отказ» железобетонных конструкций, находящихся в условиях пожара, может произойти не только на стадии его развития, но и на стадии затухания. Поэтому время, в течении которого происходит затухание пожара, также влияет на поведение строительных конструкций [10, с. 74-75].

Кривые изменения среднеобъемной температуры в помещении, где произошел пожар, в зависимости от вида пожарной нагрузки, показаны на рисунке

2.2 [3].

Кривые изменения среднеобъемной температуры в помещении при пожаре в зависимости от вида пожарной нагрузки

Рисунок 2.2 - Кривые изменения среднеобъемной температуры в помещении при пожаре в зависимости от вида пожарной нагрузки

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >