Оценка предела огнестойкости по целостности
9.1 Предел огнестойкости по целостности Е характеризуется по образованию сквозных отверстий или трещин в бетоне железобетонных конструкций вследствие его хрупкого (взрывообразного) разрушения при пожаре либо за счет нарушения структуры бетона в конструкциях за счет прогрева бетона по толщине элемента до критической температуры.
9.2 Предел огнестойкости по целостности - по образованию сквозных трещин в плитах, стенах и стенках двутавровых балок при двухстороннем нагреве - наступает при прогреве бетонного сечения по всей толщине элемента до критической температуры нагрева бетона, когда в бетоне полностью нарушается структура. Оценка возможности потери целостности за счет возникновения прогрева бетона по сечению выше критической температуры при пожаре производится путем анализа температур прогрева элементов по всему сечению (см. приложения А, Б). Критические температуры нагрева бетона представлены в п. 4.18.
9.3 Взрывообразное разрушение при пожаре характерно для бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых бетонов на силикатном заполнителе с влажностью более 3,0-3,5 %, карбонатном заполнителе с влажностью более 4 % и из легкого конструкционного керамзитобетона с влажностью более 5 % и плотностью более 1200 кг/м3.
Хрупкое взрывообразное разрушение бетона начинается, как правило, через 5-20 мин от начала огневого воздействия и проявляется в виде отколов от нагреваемой поверхности конструкции кусков бетона (лещадей) в виде площадок площадью примерно от 1 см2 до 0,5-1 м2 и толщиной от 5 мм до 15 мм. Отрыв лещадей в одной и той же зоне конструкции может неоднократно повторяться с интервалом 5-15 минут, что в итоге приводит к значительному уменьшению толщины сечения конструкции и оголению арматурных стержней.
|
|
|
Взрывообразное разрушение бетона, как правило, длится в течение 20-45 минут от его начала, но может продолжаться и в течение всего огневого воздействия до полного разрушения конструкции.
Хрупкое разрушение бетона происходит внезапно, сопровождается звуковым эффектом в виде легкого хлопка, треска различной интенсивности или «взрыва». При хрупком разрушении бетона возможен разлет кусков весом до нескольких килограммов на расстояние до 10-20 м.
9.4 Хрупкое взрывообразное разрушение бетона при пожаре может быстро привести к разрушению бетонных или железобетонных конструкций. В этом случае предел огнестойкости конструкций может оказаться значительно ниже требуемого вследствие:
- уменьшения размера бетонного сечения конструкции,
- уменьшения толщины или полной ликвидации защитного слоя рабочей арматуры,
- образования сквозного отверстия.
|
|
|
Уменьшение размера поперечного сечения несущей колонны или панели при их одностороннем нагреве приводит к увеличению напряжений в оставшейся части сечения как за счет снижения величины ее площади, так и за счет появления дополнительного изгибающего момента.
Уменьшение толщины или откол защитного слоя несущей арматуры в железобетонных балках приводит к быстрому прогреву этой арматуры до критической температуры (500-700 °С) и разрушению конструкции.
В тонкостенных железобетонных конструкциях толщиной 40-200 мм (стенки двутавровых балок, плиты перекрытий и покрытий, полки ребристых плит) взрывообразное разрушение приводит к образованию сквозных отверстий и трещин. В конструкциях толщиной более 200 мм это приводит к локальным отколам кусков бетона толщиной до 5 - 15 мм, что уменьшает поперечное сечение элемента.
Уменьшение толщины ограждающей конструкции приводит к резкому увеличению температуры ее ненагреваемой поверхности до критической (180-220 °С) и, как результат, к достижению предела огнестойкости конструкции.
Вследствие хрупкого разрушения бетона в ограждающей конструкции сразу или через некоторое время может появиться сквозное отверстие и конструкция не будет являться преградой распространению огня из одного помещения в другое. При появлении сквозного отверстия в конструкции достигается предел ее огнестойкости.
|
|
|
Причиной хрупкого взрывообразного разрушения бетона при пожаре является образование трещин в структуре бетона и их переход в неравновесное спонтанное развитие под воздействием внешней нагрузки, неравномерного нагрева и фильтрации пара по толщине сечения элемента.
9.5 Необходимо контролировать возможность хрупкого взрывообразного разрушения бетона при пожаре и его влияние на предел огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций, предусматривать в случае необходимости меры по борьбе с хрупким разрушением бетона и конструкции в целом.
Опасность хрупкого разрушения бетона практически может быть сведена к минимуму при выполнении специальных мероприятий.
Во избежание хрупкого разрушения в бетоне напряжения сжатия не должны превышать значений, указанных на рис. 9.1, независимо от вида бетона.0588S10-01164
|
| Рисунок9.1 - Зависимость хрупкого разрушения бетона от напряжений сжатия в бетоне и толщины элемента |
9.6 Хрупкое взрывообразное разрушение бетона при пожаре зависит от вида заполнителя, пористости, влажности, физических свойств бетона и скорости нагрева при пожаре.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 260; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!