Самый распространенный материал в
строительстве — это железобетон. Он сочетает в себе бетон и стальную арматуру,
рационально уложенную в конструкции для восприятия растягивающих и сжимающих
усилий.
Бетон хорошо сопротивляется сжатию и
хуже – растяжению. Эта особенность бетона неблагоприятна для изгибаемых и
растянутых элементов. Наиболее распространенными изгибаемыми элементами здания
являются плиты и балки.
Для компенсации неблагоприятных
процессов бетона, конструкции принято армировать стальной арматурой. Армируют
плиты сварными сетками, состоящими из стержней, расположенных в двух взаимно
перпендикулярных направлениях. Сетки укладывают в плитах таким образом, что
стержни их рабочей арматуры располагались вдоль пролета и воспринимали
растягивающие усилия, возникающие в конструкциях при изгибе под нагрузкой, в
соответствии с эпюрой изгибающих нагрузок.
В
условиях пожара плиты подвергаются воздействию высокой температуры снизу,
уменьшение их несущей способности происходит в основном за счет снижения
прочности нагревающейся растянутой арматуры. Как правило, такие элементы
разрушаются в результате образования пластического шарнира в сечении с
максимальным изгибающим моментом за счет снижения предела прочности
нагревающейся растянутой арматуры до величины рабочих напряжений в ее сечении.
Обеспечение пожарной
безопасности здания требует усиления огнестойкости и огнесохранности
железобетонных конструкций. Для этого используются следующие технологии:
-
армирование плит производить
только вязаными или сварными каркасами, а не отдельными стержнями россыпью; -
во избежание выпучивания продольной арматуры при ее нагреве во
время пожара необходимо предусмотреть конструктивное армирование хомутами или
поперечными стержнями; -
толщина нижнего защитного слоя бетона перекрытия должна быть
достаточной для того, чтобы он прогревался не выше 500°С и после пожара не
оказывал влияние на дальнейшую безопасную эксплуатацию конструкции.
Исследованиями установлено, что при нормируемом пределе огнестойкости R=120, толщина
защитного слоя бетона должна быть не менее 45 мм, при R=180 — не менее 55 мм,
при R=240 — не менее 70 мм; -
в защитном слое бетона на глубине 15–20 мм со стороны нижней
поверхности перекрытия следует предусмотреть противооткольную арматурную сетку
из проволоки диаметром 3 мм с размером ячейки 50–70 мм, снижающую интенсивность
взрывообразного разрушения бетона; -
усиление приопорных участков тонкостенных перекрытий поперечной
арматурой, не предусмотренной обычным расчетом; -
увеличение предела огнестойкости за счет расположения плит,
опертых по контуру; -
применение специальных штукатурок (с использованием асбеста и
перлита, вермикулита). Даже при малых величинах таких штукатурок (1,5 — 2 см)
огнестойкость железобетонных плит увеличивается в несколько раз (2 — 5); - увеличение предела огнестойкости за счет подвесного потолка;
-
защита узлов и сочленений конструкций слоем бетона с требуемым
пределом огнестойкости.
Эти меры обеспечат должную противопожарную безопасность здания.
Железобетонная конструкция приобретет необходимую огнестойкость и
огнесохранность.
Используемая литература:
1.Здания и сооружения, и их устойчивость
при пожаре. Академия ГПС МЧС России, 2003
2. МДС 21-2.2000.
Методические рекомендации по расчету огнестойкости железобетонных конструкций.
— М. : ГУП «НИИЖБ», 2000. — 92 с.