Будівлі і споруди та їх поведінка в умовах пожежі МОДУЛЬ 2 : “ Поведінка

будівельних конструкцій під час пожежі”.

ЛЕКЦІЯ 15.
ПОВЕДІНКА БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ ПІД ЧАС

ПОЖЕЖІ

залізобетонних конструкцій після пожежі.

3. Теплове навантаження на конструкції будівель.

на осьовий стиск і осьовий розтяг при високих і підвищених

температурах істотно змінюється і залежить від умов вільного вологообміну з навколишнім середовищем, температури нагрівання, тривалості і температурного режиму випробувань.

60 - 90 °С та складає відповідно 35 і 21

%.

При температурі 200 - 400 °С призменна міцність збільшується на 5 - 10 %.

Нагрівання вище 400 °С викликає зниження міцності бетону.
При 600 °С воно складає 65 %, а при 700 °С - 48 % міцності зразків , що не нагрівалися.

нагріванні виявляються два види температурних деформацій бетону: температурне розширення (оборотна

деформація) і
усадка (необоротна деформація).

Після нагрівання і наступного охолодження обидва види дають сумарну деформацію, що менша температурного розширення на розмір усадки бетону.

залізобетонного елементу до утворення тріщин виникає напружений стан із самоврівно-важеними

епюрами напруг.

На гранях перетину елементу виникає стиск, у середній частині по висоті перетину - розтяг.

створюється напружений стан.

У міру того як до колони прикладається

навантаження, тобто змінюється положення плоского перетину, центральна частина колони, як найменш нагріта, має меншу деформативність.

волокна - найбільш нагріті, мають велику деформативність і, отже, відчувають

менші напруги.

При досягненні максимального навантаження центральна частина колони руйнується, а периферійне волокно ще не досягає свого максимуму.

експлуатації будівель, внаслідок різних причин можуть виникати пожежі або аварії,

які супроводжуються горінням, яке не контролюється.

будівельні конструкції.

Потужність вогневого впливу на конструкції обумовлює тривалість пожежі та

зростання температур його внутрішнього середовища.

ступінь пошкодження від вогневого впливу.

У зв`язку з цим розрізняють зону

руйнування (обвалення) і аварійну зону,
ділянки сильних, середніх і слабих пошкоджень конструкцій будівлі.

пальні і легкозаймисті речовини і матеріали (рідини, деякі пінопласти і

т.п.), будівельні конструкції попадають в осередок пожежі після закінчення 1 - 2 хв. від початку загоряння.

внаслідок випромінювання тепла полум'я, найбільша температура якого сягає 1000 -

1200 °С.
При горінні зріджених газів і деяких хімічних речовин температура в осередку пожежі знаходиться в межах 1200 - 1600 °С.

залежить від температури внутрішнього середовища пожежі, а також від їхнього

розташування і відстані від місця горіння (осередку пожежі).

внутрішнього середовища пожежі знаходиться в залежності від температури полум'я пальної

речовини (1000 - 1600 °С).

знижується до 800 - 1000 °С,
при видаленні від осередку

горіння – до 500 °С і нижче.

висоті) помешкання визначають по номограмі в залежності від середньої об’ємної

температури і відношення відстані (або висоти) від осередку горіння до фіксованого.

За цими номограмами можна з достатньою точністю визначити средньооб’ємну температуру і температуру в заданій точці.

конструкцій на пожежі виділяється величезна кількість тепла.

Так, густина теплового

потоку при горінні:

деревини складає - 157 000, ккал/(м².год).
полістіролу - 284 000, ккал/(м².год).
нафти - 640 000 ккал/(м².год).

частково відносять продукти горіння.

Теплове навантаження, сприймане залізобетонними конструкціями, складає

0,5 - 0,7 теплоти пожежі.

При критичному значенні теплового навантаження елемент конструкції руйнується.

(порядку 1000-1200 °С).

При короткочасному вогневому впливі і після такого (унаслідок

теплової інерції) відбувається нерівномірний прогрів перетинів залізобетонних елементів.

центром перетинів елементів, що обігріваються з двох, трьох або чотирьох

сторін), знаходиться в межах 800 - 1000 °С.

температурні напруги, змінюються фізико-механічні властивості бетону й арматурної сталі, зменшується

працездатний перетин елемента внаслідок прогріву поверхневих прошарків бетону до критичних температур.

міцності і деформації.

Несуча спроможність залізобетонних конструкцій після вогневого впливу

знижується внаслідок зміни властивостей міцності бетону й арматурних сталей, порушення спільної роботи матеріалів, що складають конструктивний елемент, а також внаслідок появи температурних напружень у перетинах конструкцій у результаті нерівномірного прогріву.

не можуть задовольняти нескінченно довго трьом умовам пожежостійкості одночасно,тобто:
1)

зберігати достатню несучу спроможність в умовах вогневого впливу не обвалюючись;
2) бути придатним до повторної нормальної експлуатації в будинку після ремонту конструкцій, ушкоджених вогнем;
3) мати задовільну вогнезатримуючу спроможність при мінімальній витраті вогнезахисних матеріалів.

трудомісткої.
Внаслідок цього можливе виправлення значно ушкоджених (на перший погляд навіть

безнадійних) залізобетонних конструкцій будівель і споруд.
Технічне обстеження конструкцій будівлі, ушкодженої вогнем проводять для виявлення обсягів відновлених робіт і оцінки можливості їх подальшої експлуатації.

дослідження температурного режиму натурної пожежі і прогріву перетину залізобетонних конструкцій;

2) визначення часу опору залізобетонних елементів конструкцій вогневому впливу;
3) виявлення причин руйнування конструкцій;

вогнем;
5) визначення зон і ділянок ушкодження вогневим впливом конструкцій

будинків;
6) уточнення відповідності фактичної межі вогнестійкості необхідному у відповідності з будівельними правилами й умовами пожежної безпеки в залежності від розміру вогневого навантаження в будівлі.

процесів розвитку вогневого впливу, причин і умов поширення вогню, особливостей

поведінки будівельних конструкцій при пожежі і після неї, наслідків впливу високих температур на частини будинку і його конструктивні елементи, визначення обсягу ушкоджень і встановлення збитку по конструкціях будинку.

1) поверхневими тріщинами із шириною розкриття до 0,5 мм у

розтягнутих зонах елементів, що вигинаються;

робочої арматури. При цьому прогини балок не перевищують 1/100 прольота, відхилення

осей колони від вертикалі менше 1/150 їх висоти.

3) незначним прогрівом перетинів елементів під впливом високих температур. У цьому випадку сколювання бетону відбуваються при простукуванні захисного шару (у масивних конструкціях сколювання може відбутися безпосередньо після вогневого впливу, глибина сколювання не більш 20 мм).

М.: Стройиздат.: 1988. с 30 – 54.
2. Бушев В.П.,

ПчелинцевВ.А., Федоренко В.С., Яковлев А.И. Огнестойкость зданий. – М.: Стройиздат 1970. – с 86 – 120.
3. Рекомендации по расчету пределов огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций /НИИЖБ. – М.: Стройиздат. 1985.
4. Ройтман М.Я. Пожарная профилактика в строительстве (Учебник для слушателей ВИПТШ под редакцией Кудаленкина В.Ф.) М.: ВИПТШ, 1975. – с 71 – 99.
5. ДБН В.1.1–7–2002. Захист від пожежі. Пожежна небезпека об'єктів будівництва.