Назначение и использование противопожарных перекрытий

Огнестойкость строительных конструкций определяется их пределом огнестойкости, который устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции признаков предельных состояний (REI):

Огнестойкость строительных конструкций

Здания и пожарные отсеки подразделяются по степеням огнестойкости согласно таблице. К несущим элементам здания, как правило, относятся несущие стены и колонны, связи, диафрагмы жесткости, элементы перекрытий (балки, ригели или плиты), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре. Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общей устойчивости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.

Классификация степеней огнестойкости зданий (таблица)

Степень огнестойкости здания

Предел огнестойкости строительных конструкций, не менее

Несущие элементы здания

Наружные ненесущие стены

Перекрытия междуэтажные(в том числе чердачные и над подвалами)

Элементы бесчердачных покрытий Лестничные клетки
Настилы (в т.ч. с утеплителем) Фермы, балки, прогоны Внутренние стены Марши и площадки лестниц
I R 120 Е 30 RЕI 60 RЕ 30 R 30 RЕI 120 R 60
II R 90 Е 15 RЕI 45 RЕ 15 R 15 RЕI 90 R 60
III R 45 Е 15 RЕI 45 RЕ 15 R 15 RЕI 60 R 45
IV R 45 E 15 RЕI 15 RЕ 15 R 15 RЕI 45 R 15
V Не нормируется

Пределы огнестойкости заполнения проемов (дверей, ворот, окон и люков, а также фонарей, в том числе зенитных и других светопрозрачных участков настилов покрытий) не нормируются, за исключением специально оговоренных случаев и заполнения проемов в противопожарных преградах.

В случаях когда минимальный требуемый предел огнестойкости конструкции указан R 15 (RE 15, REI 15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости несущих элементов здания по результатам испытаний составляет менее R 8. (*).

Отметим предел огнестойкости металлических незащищенных колон, балок ферм и остеклений – 15 минут.

Необходимо обратить внимание на то, что кроме приведенной выше классификации степеней огнестойкости вновь строящихся зданий в настоящее время действует и классификация степеней огнестойкости зданий регламентированная СНиП *, которая пока сохраняет еще три вида промежуточных степеней огнестойкости зданий IIIа, IIIб, IYа.

  1. Степень огнестойкости IIIа — здания с каркасной конструктивной схемой из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции из стальных листов или других негорючих материалов с трудногорючим утеплителем.
  2. Степень огнестойкости IIIб – здания с каркасной конструктивной схемой, преимущественно одноэтажные. Элементы каркаса из цельной или клееной древесины с огнезащитной обработкой, обеспечивающей требуемый предел распространения огня.
  3. Степень огнестойкости IYа – здания с каркасной конструктивной схемой, преимущественно одноэтажные. Элементы каркаса из стальных незащищенных конструкций. Ограждающие конструкции из негорючих листовых материалов с горючим утеплителем.

Следует отметить, что при выпуске СНиП * взамен СНиП II-А. 5-70 был увеличен нормативно требуемый предел огнестойкости для колонн в зданиях II степени огнестойкости для зданий категорий Г и В.

То есть в многоэтажных зданиях категории Г (главные корпуса ТЭЦ, котельные и т.п.), а также в одноэтажных зданиях категории В (ЗРУ и т.п.), введенных в эксплуатацию в соответствии с СНиП II-А. 5-70 до 1986 года, нормативно допускались металлические не защищенные (не оштукатуренные) колонны с пределом огнестойкости 15 мин.

В соответствии с действующими нормативными документами в период эксплуатации указанных зданий с металлическими не защищенными колоннами требования органов государственного контроля по повышению пределов огнестойкости этих колон правомерны только в период реконструкции, капитального ремонта, изменения функционального назначения и т.п.

Расчет предела огнестойкости железобетонной многопустотной плиты перекрытия

Исходные данные для расчета предела огнестойкости железобетонной плиты перекрытия приведены в таблице 1.1.1.1

Читайте также:  Напрягаемая арматура в плитах

Таблица 1.1.1.1 — Исходные данные для железобетонной плиты перекрытия

Нормативные нагрузки на плиту

длина рабочего пролета l, м

класс по прочности

толщина защитного слоя бетона д, мм

количество стержней, шт., диаметр, мм

временные p, кН/м 2

Вид бетона — легкий бетон плотностью с = 1600 кг/м 3 с крупным заполнителем из керамзита; плиты многопустотные, с круглыми пустотами, количество пустот — 6 шт, опирание плит — по двум сторонам.

Рис. 1.1.1.1 — а) поперечное сечение плиты; б) расчетная схема определения предела огнестойкости плиты

1) Определяем максимальный изгибающий момент M в плите:

— где — постоянные нагрузки на плиту, H/м 2 ;

— — временные нагрузки на плиту, H/м 2 ;

  • — — ширина сечения и длина рабочего пролета плиты, м.
  • 2) Определяем рабочую высоту сечения плиты h:

— где — высота сечения плиты, м;

  • — — толщина защитного слоя бетона, м;
  • — d — диаметр рабочей растянутой арматуры, м.
  • 3) Площадь поперечного сечения всей растянутой арматуры As определяется в зависимости от диаметра арматуры:

— где — порядковый номер арматурного стержня;

— — площадь поперечного сечения j-го арматурного стержня.

4) Согласно методическому указанию для курсовой работы расчетные сопротивления растяжению арматуры Rsu и сжатию бетона Rbu определяются делением соответствующих нормативных сопротивлений Rsn (П 3.9 приложение 3) и Rbn (П 3.8 приложение 3) на коэффициенты надежности (для арматуры) и (для бетона). Для арматуры класса A-VI нормативное сопротивление составляет 980 МПа, для бетона, имеющего класс прочности B15, нормативное сопротивление составляет 11 МПа.

5) Определяем коэффициент условий работы при пожаре растянутой арматуры железобетонной плиты:

6) По таблице 1.1.1.2 (табл. П 3.3 приложение 3 МУ для КР) в зависимости от коэффициента работы при пожаре определяем критическую температуру прогрева, при которой теряется прочность растянутой арматуры плиты.

Заданная арматура A-VI, но так как в таблице нет значений для этого класса, принимаем значения для арматуры класса Aт-VI.

Так как , то для определения критической температуры применяется метод линейной интерполяции:

7) Определяем средний диаметр растянутой арматуры ds:

где j — порядковый номер арматурного стержня, м;

Таблица 1.1.1.2 — Значения коэффициента условий работы при пожаре стержневой арматуры различных классов в зависимости от температуры арматуры

соответственно диаметр, м и площадь поперечного сечения, м 2 j-го арматурного стержня.

8) Решаем теплотехническую задачу для определения предела огнестойкости сплошной железобетонной плиты:

где — приведенный коэффициент температуропроводности бетона, м 2 /ч, определяется по табл. П 3.4 приложения 3 МУ для КР в зависимости от плотности бетона и вида заполнителя:

; огнестойкость пожарная опасность здание

и — поправочные коэффициенты, определяются в зависимости от плотности бетона по справочным данным, приведенным в табл. П 3.5 приложения 3 МУ для КР.

Для бетона плотностью 1600 кг/м 3 :

— средняя толщина защитного слоя бетона:

9) Определяем предел огнестойкости по признаку «R» (потеря несущей способности) многопустотных плит путем умножения предела огнестойкости сплошных плит на понижающий коэффициент 0,9:

Предел огнестойкости многопустотной железобетонной плиты по потере несущей способности составляет R 240.

10) Определим предел огнестойкости по признаку «I» (потеря теплоизолирующей способности) через приведенную толщину многопустотной плиты.

Приведенная толщина плиты определяется по формуле:

где — площадь сечения плиты, м 2 ;

— площадь пустот в плите, м 2 , определяется по формуле:

где — диаметр пустот, м;

По таблице 1.1.1.3 (табл. П 3.6 приложения 3 МУ для КР определяется предел огнестойкости по потере теплоизолирующей способности при условии отсутствия теплоотвода с необогреваемой поверхности плиты.

Таблица 1.1.1.3 — Толщины сплошного бетонного сечения, необходимые для обеспечения соответствующего предела огнестойкости по потере теплоизолирующей способности «I»

Приведенная толщина м, плотность бетона 1600 кг/м 3, следовательно предел огнестойкости по потере теплоизолирующей способности составляет I 180.

Предел огнестойкости по потере несущей способности 240 мин, а по теплоизолирующей 180 мин. Необходимо брать наименьший предел огнестойкости.

Вывод: предел огнестойкости железобетонной плиты REI 180.

Завершающий этап

В официальном строительстве, по окончании работ по монтажу любого перекрытия или покрытия оформляется акт скрытых работ. Приёмка готовой конструкции осуществляется не просто после окончания монтажа и зачеканки отверстий, а только когда все растворы наберут проектную прочность.

Читайте также:  Заливка бетоном цоколя: практические функции и технология устройства

Правильность положения плит должна подтверждаться данными геодезической проверки, а все нюансы, связанные с расположением плит и монолитных участков наносятся на исполнительную схему.

Пример исполнительной схемы Источник

Вместе с исполнительной схемой подрядчик предоставляет паспорта на железобетонные изделия, журналы производства скрытых работ и акты их освидетельствования, а так же рабочие чертежи с согласованными изменениями, по которым фактически были произведены работы.

К числу скрытых работ в первую очередь относятся сварочные. По сварным соединениям делается лабораторный анализ и даются заключения, которые вместе с копиями дипломов и личным клеймом сварщиков прилагаются к исполнительной документации.

Ещё немного внимания!

Напишите в комментариях, как думаете – насколько хорошо «многоэтажная» технология «портирована» на малоэтажную застройку?

Оценок Прочитать позже Отправим материал на почту Согласен на обработку персональных данных. политика конфиденциальности

  • Поделиться:

Маркировка плит

Информация модели плиты перекрытия, ее конструкционных особенностях приводится для каждого изделия в маркировке, которая представлена в виде комбинации из букв и цифр. Первые буквы обозначает марку ЖБИ, после чего приводятся последовательно данные о длине и ширине панели, которая указывается дециметрах. Последняя цифра в маркировке отражает несущую способность, которая приводится в сотнях килограмм на квадратный метр.

Помимо этого в маркировке может приводиться информация о виде рабочей арматуры нижней зоны, наличии монтажных петель, а также наличии выборок бетона в верхнем поясе.

Таким образом, обозначение ПК-72-15-8 присваивается многопустотным изделиям длиной 7200 мм и шириной 1500 мм и несущей способностью 800 кг/м2.

Расчет напряженно-деформированного состояния плиты перекрытия

В основе большинства современных программ находится метод конечных элементов, относящийся к приближенным методам расчета. Однако, концентрируя сетку конечных элементов посредством последовательных приближений, можно прийти к точному решению. Таким образом, при определении напряженно-деформированного состояния нужно учесть силовые факторы, возникающие в плите, такие как поперечные силы, изгибающие и крутящий моменты.

Схема эксцентричности стыков элементов в узлах: 1 – жесткая вставка, С – длина жесткой вставки.

В основе расчета приближенной модели, базирующейся на методе предельного равновесия, находится ряд упрощающих гипотез:

  • плита в состоянии предельного равновесия рассматривается как система плоских звеньев, которые соединены вдоль линии излома пластическими шарнирами, возникающими на опорах вдоль балок и в пролете по биссектрисам углов;
  • замена упругого защемления контура между балками жестким;
  • замена жесткого соединения ребер между собой упругим.

Это применяется к расчетной схеме поперечного ребра при расчете плиты перекрытия, представляющее собой балку на 2 шарнирных опорах. Возникает крутящий момент от заданной нагрузки в ребрах. По условиям равновесия узлов этот крутящий момент в продольном ребре является изгибающим для поперечного. Если соотношение размеров плиты больше чем 4, то опорный момент будет достаточно небольшим по сравнению с пролетным и им можно пренебречь.

При меньших соотношениях опорный момент в поперечном ребре становится сравнимым с пролетным моментом и заметно влияет на усилие и, соответственно, на параметры арматуры. Расчет нагрузки на ребра производят по гипотетической схеме в виде треугольников или трапеций.

Схема моделирования ребристого перекрытия или плиты (комбинированная модель): а – без жестких вставок (высота балки h), б – без жестких вставок (высота балки h1); в, г – то же, но с жесткими вставками.

Необходимо отметить ограниченность класса задач, решаемых с помощью метода предельного равновесия, так как для плит произвольного очертания остается неизвестной схема излома.

Данный метод неприемлем при различных комбинациях нагрузок и не представляет информацию о трещиностойкости плит. Это касается плит с соотношением более 3 сторон. Для балочных плит, в которых l1/l2>3 расчет производится таким образом, что на поле плиты вырезается полоса шириной 1 м вдоль короткой стороны, а расчетная схема представляет многопролетную неразрезную балку.

Читайте также:  Бетонная лестница в частном доме своими руками

Рассмотрение плиты между гранями балок дает возможность уменьшить расчетные пролеты, пролетные и опорные моменты. В итоге уменьшается площадь арматуры.

Область применения

Противопожарные перекрытия широко применяются в гражданском, промышленном, военном строительстве. Многофункциональны, имеют высокую стойкость, которая позволяет ограничивать распространение пожара, препятствует протеканию взрывоопасных смесей с верхнего уровня (этажа) на нижний. Хорошая изоляция и герметизация противопожарных перекрытий дополнительно выполняет санитарные, технологические функции.

Используют в составе конструкций для изоляции огнеопасных помещений, технологических процессов с высокими факторами риска (пожар, взрыв).

Хорошая газонепроницаемость перекрытий предупреждает возникновение пожара, либо локализует его, препятствует распространению за пределы перекрытий взрывоопасных пылевоздушных смесей, газов. Ими оборудуют помещения для хранения веществ, ценностей, имеющих определенную степень пожарной опасности.

Область применения

Устанавливаются вкупе с электрооборудованием бытового, производственного назначения, монтируют в элекрощитовых.

Перекрытия используют для изготовления секционных конструкций в подвальных помещениях, складах, различных производствах. Отделяют от основного пространства помещения с горючими жидкостями, материалами, лебедки с противопожарными занавесами, вентиляционные камеры, системы мусоропроводов.

Применяют для производства резервных складских помещений, отсеков для хранения объемных легковозгораемых материалов (декорации, манекены). Используются для создания коридоров, предназначенных для быстрой эвакуации в чрезвычайных ситуациях.

Готовые плиты или монолитные

Выполняя расчет предстоящих монтажных работ, и совершая выбор технологии возведения перекрытия между этажами, необходимо учитывать ряд факторов.

Стоит заметить, что создание единой монолитной плиты, соответствующей требованием действующих СНИП, характеризуется неоспоримыми преимуществами, а именно:

  • простота монтажа всей конструкции;
  • сравнительно небольшая себестоимость;
  • повышенная прочность и способность выдерживать нагрузки, превосходящие те, на которые делался расчет.

Основной особенностью является то, что правильно выполненное армирование монолитной плиты перекрытия обеспечивает равномерное распределение нагрузок на все стены здания.

Если вести речь о пустотных плитах, то необходимо акцентировать внимание на том факте, что арматура, обеспечивающая жесткость, располагается в их нижней части.

Еще одним неоспоримым плюсом описываемого перекрытия является возможность его создания любого размера и необходимой формы.

Достаточно часто бывает сложно подобрать готовые плиты.

Перед началом монтажных работ и самого армирования требуется произвести полный расчет и сделать соответствующий чертеж, с учетом следующих факторов:

  • толщина перекрытия;
  • габаритные размеры плиты;
  • характеристики армопояса (шаг сетки, наличие, а также расположение усилений и прочее).

Не стоит забывать о том, что все перечисленные параметры четко устанавливает современные строительные нормы и правила (СНИП).

Укладка лопнувшей плиты

Если плита все-таки треснула, можно ли ее использовать в качестве перекрытия? Строители довольно часто применяют во время строительства материалы для перекрытия с подобными дефектами, они укладываются при условии, что трещины не слишком большие. При этом важно не сильно их нагружать и дополнительно зафиксировать.

Есть несколько вариантов, куда лучше установить плиты с трещинами.

  1. Напустить на наружную или несущую стену на 0,1-0,15 м. Такая схема укладки предполагает, что плита будет опираться одновременно на три стены не только короткими краями, но и длинной стороной. Ее надежно прижимают вышестоящие стены, обеспечивая тем самым дополнительное крепление.
  2. Можно уложить плиту там, где установлена кирпичная перегородка, которая и будет ее подпирать.
  3. Существует еще одна схема укладки, когда лопнувший материал монтируется между двумя целыми. Во время монтажа между конструкциями образуются русты, которые необходимо тщательно заделать раствором, чтобы создать практически монолитное перекрытие.
  4. Деформированную плиту можно уложить в месте, где присутствует минимальная нагрузка. Например, для чердачного перекрытия, но при этом важно, чтобы конструктивные элементы крыши не опирались на нее.
  5. Если же трещины довольно большие, около 4-10 мм или их много, необходимо отрезать поврежденную часть и использовать только целую.