7. Метод экспериментального оПределения фактического предела огнестойкости строительной конструкции

7.1. Исходные положения

Фактический предел огнестойкости строительных конструкций во многих странах определяют экспериментальным путем посредством проведения натурных огневых испытаний строительных конструкций. Метод натурных огневых испытаний регламентирован международным стандартомISO/DIS834 "Испытание на огнестойкость элементов строительных конструкций" (1974 г.). В России с 1.01.96 г. действуют ГОСТ [10,13 и др.], регламентирующие применение метода натурных испытаний.

В ГОСТ [10] изложены следующие общие требования:

• к испытательному оборудованию (печам);

– температурному режиму в печах и допустимым отклонениям от него;

– к образцам для испытаний;

– к последовательности проведения испытаний;

– к видам и обозначению предельных состояний конструкций по огнестойкости;

– к оценке результатов испытаний;

– к протоколу испытаний.

В ГОСТ [13] приведены дополнительные и конкретизирующие сведения в основном по тем же позициям, что и в ГОСТ [10], но применительно к испытаниям несущих и ограждающих конструкций.

В ГОСТ [10] дается трактовка сущности метода испытаний, которая заключается в определении времени от начала теплового воздействия на конструкцию (в соответствии с настоящим стандартом) до наступления одного или последовательно нескольких предельных состояний конструкции по огнестойкости (с учетом функционального назначения конструкции).

7.2. Виды предельных состояний конструкций по огнестойкости

В соответствии с ГОСТ [10,13] различают 3 предельных состояния конструкций по огнестойкости:

1. Потеря несущей способности(R)в виде обрушения конструкции либо возникновения предельной деформации(в зависимости от типа конструкции).

Числовые значения величин предельных деформаций для различных типов конструкций приведены в приложении "А" [13]. Для изгибаемых конструкций оно составляет величину L/20, либо если скорость нарастания деформаций составитL²/(9000h) см/мин (гдеL– длина конструкции, см;h– расчетная высота поперечного сечения (толщина) конструкции, см.

Для вертикальных конструкций предельным состоянием по огнестойкости следует считать условие, когда вертикальная деформация достигает L/100 или скорость нарастания деформаций достигает 10 мм/мин - для образцов высотой 30,5 м.

По первому предельному состоянию конструкций по огнестойкости оценивают конструкции несущих стен, покрытий, перекрытий (балок, ферм, колонн, арок, рам) и узлов, их соединяющих.

2. Потеря целостности (Е) в результате образования в ограждающей конструкции сквозных трещин, отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя.

3. Потеря теплоизолирующей способности (I), т. е. прогрев конструкций до температур, превышение которых может вызвать самовоспламенение горючих материалов, находящихся в смежных помещениях.

Установлено, что сквозной прогрев конструкции до температуры порядка 220 ⁰С уже может представлять опасность самовоспламенения различных твердых и жидких веществ. Поэтому потеря теплоизолирующей способности строительной конструкции при пожаре наступает при превышении температуры её не обогреваемой поверхности по сравнению с начальнойt_н =(1- 40⁰C):

• в среднем более чем на 140 ⁰C (по измерениям пятью термапарами);

• или в любой точке этой поверхности более чем на 180 ⁰C;

• или фактическая температура равна 220 ⁰C (в любой точке поверхности - независимо от перваначальной температуры конструкции до испытания).

Таким образом, первое предельное состояние конструкции по огнестойкости характеризует потерю конструкцией несущей способности, второе и третье – ограждающей.