Назначение и использование противопожарных перекрытий

В строительстве построек, сделанных из кирпича, конструктивным решением считают использование перекрытий, выполняющих несущую и ограждающую функции.

Виды и особенности

Плиточные изделия, которые используют в качестве перекрытий – это армированные железобетонные (ЖБ) конструкции. Они бывают сплошными или имеют пустоты. Отверстия в виде пустот представлены различными формами и размерами. Такая задумка конструкторов облегчает вес плиточного элемента.

Различают 3 основных вида перекрытий, которые используют на стенах из кирпича, в зависимости от способа опирания:

  1. Железобетонные. Имеют крупную панель, с П-образным сечением. Монтажируют в зданиях с предполагаемой высокой нагрузкой и большой длиной пролетов. Делятся на:
    • плоские – имеют пустоты либо сплошную заливку, хорошо сохраняют тепло и звукоизоляцию;
    • ребристые – дают возможность создавать большие пролеты, выдерживают огромный вес, внутренняя часть имеет вид трапеции.
  2. Монолитные. Делают путем бетонной заливки в опалубку на объектах, к которым затруднен подъезд техники. Считается более затратным способом по средствам и времени, которое тратится на создание конструкции. Используется в крайнем случае. Имеет повышенную прочность за счет армировки, жесткость, участвует в создании колонн, равномерно распределяет нагрузки, делается своими руками. Делится на:
    • безбалочные – гладкие, подходят в качестве потолочных;
    • кесонные – ячеистые, применяются в промышленности;
    • ребристые – имеют выемку и ребра, подходят для высотного строительства.
  3. Пустотные. Имеют сквозные пустотные воздушные камеры и наружные петли, обладают высокой прочностью за счет армирования и бетонного состава, способствуют тепло- и звукоизоляции, и возможности беспроблемной прокладки различных коммуникаций. Делятся на такие виды:
    • ПК (круглопустотные) с толщиной 220 мм;
    • ПБ (без-опалубочные, беспрерывные), со стандартной шириной – 1,2 м, создаются конвейерным способом;
    • ПНО (облегченные, без-опалубочные), с толщиной 0,16 м;
    • НВ (внутренние, с использованием ЖБ класса В 40), с армированием только в один ряд:
    • НВК (внутренние с напряженным двухрядным армированием), с толщиной 26,5 см.

Особенности любого вида плит перекрытия состоят в следующем:

  1. Способны выдерживать внушительные нагрузки.
  2. Делаются из высокопрочного бетона по новейшим современным разработкам.
  3. Морозоустойчивый и противопожарный материал.
  4. Обеспечивает водонепроницаемость и ряд звукоизоляционных задач.
  5. Обладает прочностью и долговечностью.
  6. Создает горизонтальную плоскость для корректировки опор и дальнейшего строительства.
  7. Пористые материалы создают дополнительный барьер при перепадах температур.
  8. Равномерно распределяют нагрузки от вышестоящих строительных конструкций.
  9. Служит межэтажным перекрытием.

Все виды перекрытий соответствуют ГОСТу и имеют собственную маркировку. Производители ЖБ конструкций оставляют буквенно-цифровую маркировку на своих изделиях, с указанием некоторых габаритных размеров.

Для обустройства кирпичных стен используют разные ЖБ-плиты, в зависимости от плана (схемы) постройки.

Узел опирания

Так называют центр распределения плиточной нагрузки. Для перекрытий узел опирания определяют на основании длины железобетонных изделий. Например, если длина плитки до 4 м – ее минимальное опирание составит 70 мм, а изделия, с длиной, большей 4 м будет 90 мм.

Специалисты на практике принимают величину опирания, в виде оптимального показателя – 120 мм. Данное значение всегда гарантирует надежность установки плит перекрытия при любых отклонениях от нормы.

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.

1-й тип устройств

Противопожарные перекрытия 1-го типа обладают самым высоким классом огнестойкости. Используют для изоляции подвалов, цокольных этажей. Устанавливают в строениях производственного назначения, складах.

На каркас и элементы противопожарных перекрытий устанавливаются перегородки исключительно 1-го типа огнестойкости.

Противопожарным перекрытием разделяют наружную стену, выступ перекрытия должен быть 30 см. Его не делают если:

  • расстояние от верхнего до нижнего окна составляет 120 см или более, стена между окнами глухая;
  • предел огнестойкости у стен, узлов крепления должен быть EI 150, класс пожаробезопасности этих участков — К0;
  • в случаях, если стена имеет отделку, термоизоляцию, то на уровне перекрытий устанавливают, превышающие их толщину, огнеупорные отсечки.

Перекрытия такого типа запрещено пересекать шахтами, служащими для транспортировки легковоспламеняющихся жидкостей, газовых, пылевоздушных смесей.

Каналами, трубопроводами, предназначенными для передачи горючих веществ, материалов.

Пособие к СТО 36554501-006-Пособие по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций из тяжелого бетона — скачать бесплатно

ПОСОБИЕ ПО РАСЧЕТУ ОГНЕСТОЙКОСТИ И ОГНЕСОХРАННОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ИЗ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА

(к СТО 36554501-006-2006 )

Москва 2008

Пособие по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций из тяжелого бетона разработано к СТО 36554501-006-2006 «Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций».

Содержит указания по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций, положения, детализирующие эти указания, примеры расчета, а также рекомендации, необходимые для проектирования.

Для инженеров-проектировщиков, а также для студентов строительных вузов.

Пособие разработано д-ром техн. наук, проф. А.Ф. Миловановым.

Предисловие

В Пособии приведены указания СТО 36554501-006-2006 по расчету огнестойкости во время пожара и огнесохранности после пожара, положения, детализирующие эти указания, примеры расчета элементов, а также рекомендации по проектированию.

В Пособие не включен теплотехнический расчет температуры в железобетонных элементах, так как расчет при сложном нестационарном процессе тепло- и массопереноса проводят с помощью компьютерных программ. В Пособии приведены только результаты этого расчета — распределение температуры в бетоне наиболее часто применяемых элементов конструкции. Для других размеров плит, балок и колонн допускается интер- и экстраполяция температуры.

В Пособии приводится определение предела огнестойкости по потере несущей способности железобетонных элементов и даются примеры по установлению обеспечения конструкции требуемого предела огнестойкости по потере несущей способности.

Единицы физических величин приведены в Пособии в системе СИ: сила выражена в ньютонах (Н) или в килоньютонах (кН); линейные размеры в мм (для сечений) или в м (для элементов или их участков); распределенные нагрузки и усилия в кН/м или Н/мм, напряжения, сопротивления, модули упругости в мегапаскалях (МПа).

Поскольку 1МПа = 1Н/мм2, при использовании в примерах расчета формул, включающих величины в МПа (напряжения, сопротивления, модули упругости), для удобства расчета они переводятся в Н/мм2. Остальные величины приводятся только в Н и мм (мм2). В таблицах нормативные и расчетные сопротивления и модули упругости материалов приведены в МПа и в кгс/см2.

Приведены уточненные значения коэффициента γst для арматуры класса А500 ( табл. 2.8).

Пособие разработано д-ром техн. наук, проф. А.Ф. Миловановым при участии кандидатов техн. наук В.В. Соломонова, И.С. Кузнецовой, инженеров О.П. Барановой, И.М. Румянцева, Ю.В. Середа.

Пособие к СТО 36554501-006-Пособие по расчету огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций из тяжелого бетона — скачать бесплатно

Ф. Калининой за помощь, оказанную при подготовке рукописи к изданию.

Отзывы и замечания просим присылать по адресу: 109428, Москва, 2-я Институтская ул., д. 6., НИИЖБ им. А.А. Гвоздева.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Расчет огнестойкости при пожаре и огнесохранности после пожара производится при наличии следующих данных:

степени огнестойкости здания или сооружения и пределов огнестойкости несущих железобетонных конструкций;

расчетной схемы всего здания или сооружения и отдельных элементов конструкций;

нормативной и расчетной нагрузкок;

усилий в отдельных элементах конструкций от нормативной и расчетной нагрузок.

1.2. Согласно СНиП 21-01-97* здания и сооружения, выделенные противопожарными стенами и перекрытиями, подразделяются по степеням огнестойкости, классам конструктивной и функциональной пожарной опасности. Степень огнестойкости здания и сооружения определяется пределом огнестойкости его железобетонных несущих и ненесущих конструкций.

Предел огнестойкости железобетонной конструкции устанавливается по времени (в минутах) наступления одного или двух нормирующих для данной конструкции признаков предельных состояний:

потерей несущей способности R ;

потерей теплоизолирующей способности j ;

а также проверки по потере целостности Е — возможности взрывоопасного разрушения влажного бетона при огневом воздействии.

Класс конструктивной пожарной опасности определяется степенью участия железобетонной конструкции в развитии пожара и образованием его опасных факторов.

Класс функциональной пожарной опасности здания и сооружения и их частей определяется назначением и особенностями размещаемых технологических процессов.

1.3.

Армирование ребристой плиты

Подбор арматуры, осуществляемый в вычислительном комплексе SCAD, основан на методике М.И. Карпенко. Она описывает деформирование железобетона с трещинами с помощью модели анизотропного сплошного тела. В основе находится теория деформирования железобетона с трещинами. Согласно этому, деформации зависят от сдвигающих и нормальных усилий.

Схема армирования плиты ребристого перекрытия: 1 – арматурные сетки в пролете плиты; 2 – арматурные сетки над второстепенными балками.

Особенности железобетона заключаются в закономерностях, устанавливающих связь между перемещениями и усилиями. На их основе базируется аппарат расчета оболочек и плит. Оболочка имеет 6 степеней свободы, а плита – лишь 3: два поворота и вертикальное перемещение.

Подбор арматуры выполняется не только по прочности, но также и для 1-й и 3-й категорий трещиностойкости. Площадь арматуры, подобранной по прочности, будет значительно меньше, так как ширина трещин неконтролируема ввиду отсутствия дополнительной арматуры для обеспечения допустимой ширины раскрытия трещин. Расчет по традиционной методике, имеющей определенные ограничения, не обеспечивает контроля величины подобранной арматуры с учетом трещиностойкости.

Глубина опирания плит перекрытия на различные виды стен

Обычный нахлёст при монтаже плиты на несущие стенки в связи с использованным материалом, из которого они сделаны, обязан быть:

  • 50-90 миллиметров – для крупноформатных конструкций из бетона марки никак не далее М100.
  • 90-120 миллиметров – для стенок из крепких мелкоштучных компонентов (кирпича и т.д.); 100-150 миллиметров – для стеновых систем с использованием материалов низкой плотности (силикат, пеноблок также др.).
  • В пределах Семьдесят миллиметров – для металлических несущих компонентов (двутавровые балки также полиадельфит и т.д.).
  • Вплоть до 150 миллиметров – для стенок из камня.

Маркировка и транспортировка

Буквы и цифры, обозначающие маркировку элементов перекрытия, наносят снаружи на боковом или поперечном ребре, чтобы при укладке в штабеля надписи были видны для чтения.

При транспортировке обязательно присутствует сопроводительный документ на плиты с указание всех параметров качества.

Перевозят и укладывают на хранение их в штабелях, которые не превышают высоты в 2,5 м.

Подкладочные детали под изделия и между ними ставят в торцах или под опорными закладными элементами.

При перевозке на транспорте плиты перекрытия располагают длинной стороной вдоль движения машины по дороге.

Ребристые плиты перекрытия являются важной конструктивной частью каркаса здания, поэтому использовать при строительстве нужно только образцы, соответствующие ГОСТам и имеющие документы, подтверждающие ряд положенных испытаний. Применять плиты неизвестного происхождения, без документов, имеющие визуальные дефекты строго запрещается.

Расчет нагрузки перекрытия

Перед тем, как приобретать ребристые плиты перекрытия, очень важно воспроизвести важные расчеты. Благодаря им можно будет опередить, какую нагрузку должны выдержать плита. На основании полученного значения можно будет приобрести строительный материал определенной серии, размерами и весом.

На видео рассказывается о нагрузке на плиту перекрытия:

Что касается нагрузки, то она может быть самой различной: постоянной, временной, неравномерной и равномерной. При расчете будет использовать только равномерную нагрузку, так как она считается самой распространенной. Единицы измерения равномерной нагрузки – кг/м2.

Каков размер по ГОСТ плит перекрытия ПК можно прочитать здесь.

Как правило, расчет ребристой плиты перекрытия в здании, где будут проживать люди, основан на значении 400 кг/м2. Если высота представленного строительного материала составляет 10 см, а его вес придаст еще нагрузку 250 кг/м2, стяжка и покрытие на пол добавит еще 100 кг/2.

Расчет нагрузки перекрытия

Именно такая нагрузка сосредотачивает в себе комбинацию возможных нагрузок на перекрытия здания, в котором будут жить люди. Однако расчет может происходить и на более высокие нагрузки. Чтобы точно перестраховаться, то стоит помножить коэффициент надежности, значение которого достигает 1,2. Другими словами, равномерно сосредоточенная нагрузка будет составлять: 400+250+100)*1,2=900 кг/м2.

Узнать о том каковы стандарты многопустотных плит перекрытия можно тут.

Технический чертеж ПКЖ

Так как ребристая пкж плита имеет значение ширины – 100 см, то полученное значение необходимо рассматривать в роли плоской нагрузки, которая оказывает свое влияние по оси У, а единицы ее измерения кг/м2.

Огнестойкость строительных объектов

Каждый строящийся объект должен соответствовать требованиям пожаробезопасности с учетом его назначения и применяемых материалов. Степень огнестойкости сооружений определяется в соответствии с Федеральным Законом ФЗ-123 — ст 30:

здания определяется огнестойкостью его строительных конструкций (І, ІІ, ІІІ, ІV, V).

Показателем огнестойкости является предел огнестойкости конструкции, который в соответствии с ГОСТ 30247 устанавливается в минутах до наступления одного из предельных состояний:

  • R — потеря несущей способности;
  • E — потеря целостности;
  • I — потеря теплоизолирующей способности.

Класс конструктивной пожарной опасности здания определяется степенью участия строительных конструкций в развитии пожара и образовании его опасных факторов (С0, С1, С2, С3).

Класс конструктивной опасности С устанавливается в зависимости от этажности , площади отсеков, функциональной опасности.

Класс функциональной пожарной опасности здания и его частей определяется их назначением (Ф1, Ф2, Ф3, Ф4, Ф5).

Класс пожарной опасности строительных конструкций К0, К1 К2 К3 должен соответствовать принятому классу конструктивной опасности зданий:

  • КО — непожароопасные;
  • К1— малопожароопасные;
  • К2 — умеренно пожароопасные;
  • К3— пожароопасные.

Если показатель огнестойкости и класса пожароопасности вновь проектируемого объекта строительства ниже требуемого, необходимо выполнить комплекс мер по улучшению огнестойкости, чтобы была возможность оперативно эвакуировать людей из сооружения и сделать несущие балки максимально устойчивыми к огню. т.е выполнить их защиту от огня. Эти меры должны выполняться с применением сертифицированных материалов, одними из которых являются производимые нами материалы для огнезащиты ФЕРУМ.

Треснувшая конструкция

Иногда во время строительства обнаруживается, что плита перекрытия треснула еще до того, как ее успели положить. Причиной возникновения подобного дефекта является неправильное хранение или транспортировка. Данный строительный материал необходимо складировать определенным образом, соблюдая основные правила.

Конструктивные элементы должны укладываться в штабеля, не касаясь грунта. Под нижнюю надо подложить не промокающее и не гниющее основание, достаточно высокое и прочное. Плиты желательно уложить в горизонтальное положение и между ними установить прокладки из деревянных реек. Расстояние от рейки до края изделия должно быть равно 20-40 см.

Если все необходимые условия соблюдены, при наличии прочного основания штабель может иметь 8-10 рядов, но не должен иметь высоту более 2,5 метров.

Читайте также:  Технологии возведения железобетонных перекрытий