Yangına dayanıklılık sınırı yapının taşıma kapasitesinin kaybıdır. Çelik yük taşıyan yapıların yangından korunması. Yangına dayanıklılık sınırını belirleme kriterleri

Yük taşıma kapasitesi

Bina yapılarının, elemanlarının ve temel zeminlerinin işlevsel niteliklerini kaybetmeden taşıyabileceği maksimum yük.

Betonarme yangına dayanıklılık. Betonarme yapıların yangına dayanıklılığı için sınır durumlar. Betonarme yapıların yangına dayanıklılık sınırlarının değerini etkileyen faktörler. Betonarme yapıların yangına dayanıklılık sınırlarının hesaplanmasına ilişkin genel prensipler ve yangına dayanıklılık sınırlarını artırmanın yolları. Betonarme yapıların (RCS) yangına dayanıklılığı. Yangın koşulları altında, betonarme yapıların yangına dayanıklılık sınırı kural olarak oluşur: 1) ısıtıldığında betonun mukavemetindeki azalma nedeniyle 2) takviyenin ısıl genleşmesi ve ısıl sünmesi 3) açık deliklerin oluşması veya yapının bölümlerindeki çatlaklar 4) ısı yalıtım yeteneğinin kaybı sonucu Yangına karşı en hassas olanlar bükülmüş betonarme yapılardır: levhalar, kirişler, traversler, kirişler. Yangına dayanıklılık limitleri genellikle R50-R90 arasındadır.Bükme elemanlarının yangına dayanıklılık sınırlarının bu kadar düşük bir değeri, taşıma kapasitelerine ana katkıyı sağlayan bu yapıların gerilmiş bölgesinin çalışma takviyesinin, yangından yalnızca ince bir koruyucu beton tabakası ile korunur. Bu, yapının çalışma takviyesinin kritik sıcaklığa kadar ısıtılma hızını belirler. Sıkıştırılmış betonarme elemanların yangına dayanıklılığı, yangın durumunda mukavemetin, yüzeyin, en çok ısıtılan beton katmanlarının ve ısıtma sırasında çalışma takviyesinin direncinin azalması nedeniyle tükenir. Bu durum yangın durumunda yapının taşıma kapasitesinin hızlı bir şekilde azalmasına neden olur. Yangına maruz kalma anında yapının taşıma kapasitesi çalışma yükleri seviyesine düştüğünde "R" bazında yangına dayanıklılık sınırı gelir. Betonarme kolonlar için yangına dayanıklılık sınırı genellikle R90-R150 aralığındadır. Betonarme yapıların yangına dayanıklılığı için sınır durumlar. Betonarme yapıların yangına dayanıklılık sınırlarının değerini etkileyen faktörler. Betonarme yapılar için yangına dayanıklılık sınır durumları şunlardır: 1) mukavemet kaybı (R) 2) ısı yalıtım yeteneğinin kaybı (I) 3) bütünlük kaybı (E) Temel değeri Yangına dayanıklılık sınırının mukavemet kaybı (R) ile değerlendirilmesi, betonarme bir yapının yangına dayanıklılığını mukavemet kaybına (R) göre değerlendirmek için kesitin azaltılmış kalınlığıdır (tred), bu gereklidir bilmek: 1) beton türü 2) min. ısıtılmış yüzeyden çalışma takviyesinin eksenine olan mesafe 3) yapı bölümünün boyutları 4) destek şeması. Isı yalıtım kapasitesinin (I) kaybına bağlı olarak betonarme bir yapının yangına dayanıklılığını değerlendirmek için şunları bilmek gerekir: 1) beton tipi 2) yapının kalınlığı (iç boşlukları olan bir yapı için - yapının etkin kalınlığı). Herhangi bir yangına dayanıklılığın hesaplanması bina yapıları bütünlüğün kaybı (E) temelinde çok zor bir teknik görevdir ve kural olarak gerçekleştirilmez. Betonarme yapıların yangına dayanıklılığı birçok faktöre bağlıdır: yapısal şema, geometri, operasyonel yük seviyesi, kalınlık koruyucu katmanlar beton, donatı tipi, beton tipi ve nem içeriği vb. Betonarme yapıların yangına dayanıklılık sınırlarının hesaplanmasına ilişkin genel prensipler Betonarme yapıların ve metal yapıların yangına dayanıklılık sınırlarının hesaplanması, aşağıdakilerle ilişkilidir: Mukavemet (statik) ve ısı mühendisliği problemlerinin çözümü. Yalnızca tek bir malzemeden (metal) oluşan metal bir yapının aksine, betonarme betonun yangına dayanıklılık sınırı, hem destekleyici metal takviyesinin hem de betonun kendisinin mukavemet özelliklerinin kaybı nedeniyle kaybolur. Metal takviyenin mukavemet özelliklerinin kaybı, kritik bir sıcaklığa () ısıtılmasının bir sonucu olarak ortaya çıkar; bu da, metal takviye bölümündeki (uygulanan yükten), takviye tipindeki gerilimlere bağlıdır. beton yapılar, betonarme yapıların destek ve yükleme şeması, takviye metali markası. Betonun mukavemet özelliklerinin kaybı, betonun mukavemet özelliklerini anında kaybettiğine inanılan kritik bir sıcaklığa () kadar ısıtılması sonucu da meydana gelir.

19. Yapıların yangına dayanıklılık sınırı ve yangına dayanıklılık için sınır durumları Federal yasa 123-F3. Yapının yangına dayanıklılık sınırı(yangın bariyerlerinin açıklıklarının doldurulması) - standart test koşulları altında yangına maruz kalmanın başlangıcından bu tasarım için normalleştirilmişlerden birinin başlangıcına kadar geçen süre (açıklıkların doldurulması) yangın bariyerleri) sınır durumları.

Madde 35 123-FZ: Bina yapılarının yangına dayanıklılık sınırları standart test koşullarında belirlenir. Standart test koşulları altında veya hesaplamalar sonucunda, yük taşıyan ve kapalı bina yapılarının yangına dayanıklılık sınırlarının başlangıcı, aşağıdaki sınır durum işaretlerinden bir veya birkaçına ulaşıldığında belirlenir:

1) kayıp taşıma kapasitesi(R);

2) bütünlük kaybı (E);

3) yapının ısıtılmamış yüzeyindeki sıcaklığın sınır değerlerine (I) yükselmesi nedeniyle ısı yalıtım kapasitesinin kaybı veya ısıtılmamış yüzeyden normalleştirilmiş bir mesafede ısı akısı yoğunluğunun sınır değerine ulaşılması nedeniyle yapının (W).

3. Yangın bariyerlerindeki açıklıkların doldurulması için yangına dayanıklılık sınırı, bütünlük (E), ısı yalıtım yeteneği (I), ısı akısı yoğunluğunun sınır değeri (W) ve (veya) duman ve gaz geçirimsizliği (S) olduğunda ortaya çıkar. ) ulaşıldı.

4. Bina yapılarının yangına dayanıklılık sınırlarını belirleme yöntemleri ve sınır durum işaretleri oluşturulmuştur. normatif belgeler Yangın güvenliği konusunda.

5. Bina yapılarının yangına dayanıklılık limitlerine ilişkin semboller şunları içerir: harf atamaları sınır durumu ve grup.

Binaların, yapıların ve yapıların bina yapıları, yangının etkilerine ve tehlikeli faktörlerin standart test koşulları altında yayılmasına dayanma yeteneklerine bağlı olarak, aşağıdaki yangına dayanıklılık sınırlarına sahip bina yapılarına ayrılır:

1) standartlaştırılmamış;

2) en az 15 dakika;

3) en az 30 dakika;

4) en az 45 dakika;

5) en az 60 dakika;

6) en az 90 dakika;

7) en az 120 dakika;

8) en az 150 dakika;

9) en az 180 dakika;

10) en az 240 dakika;

11) en az 360 dakika.

Ek A (zorunlu). Deformasyonlara bağlı olarak taşıma kapasitesi kaybı ile yapıların sınır durumunun belirlenmesi

Eyaletlerarası standart GOST 30247.1-94
"Bina yapıları. Yangına dayanıklılık için test yöntemleri. Taşıyıcı ve muhafaza yapıları"
(23 Mart 1995 N 18-26 Rusya Federasyonu İnşaat Bakanlığı Kararnamesi ile yürürlüğe girmiştir)

Bina yapı elemanlarının yangına dayanıklılık test yöntemleri. Yük taşıyan ve ayırıcı yapılar

ST SEV 1000-78 yerine ST SEV 5062-85

1 kullanım alanı

1.2. Standart aşağıdakiler için geçerlidir:

Taşıyıcı, kendi kendini destekleyen ve perde duvarları ve açıklıksız bölmeler;

Açıklığı olmayan kaplamalar ve tavanlar asma tavanlar(yapının yangına dayanıklılığını arttırmak için kullanıldığında) veya onlarsız;

Sütunlar ve sütunlar;

Kirişler, çapraz çubuklar, kemer elemanları, kafes kirişler ve çerçevelerin yanı sıra diğer taşıyıcı ve kapalı yapılar.

Uygun olarak uygulanma olasılığını belirlemek amacıyla yapıların yangına dayanıklılık sınırlarını belirlerken yangın güvenliği gereksinimleri düzenleyici belgeler (sertifika dahil), bu standardın belirlediği yöntemler uygulanmalıdır.

GOST 30247.0-94 Bina yapıları. Yangına dayanıklılık için test yöntemleri. Genel Gereksinimler

ST SEV 383-87 İnşaatta yangın güvenliği. Terimler ve tanımlar

3 Tanım

Bu standartta aşağıdaki şartlar geçerlidir.

Destekleyici yapılar (elemanlar)- Binaların diğer bölümlerinden gelen yükler de dahil olmak üzere, kalıcı ve geçici yükleri algılayan yapılar.

Yangına dayanıklılık tasarımı- ST SEV 383'e göre.

Kendini destekleyen yapılar- Yükü yalnızca kendi ağırlıklarından algılayan yapılar.

Duvar kaplama- binanın hacimlerini (binalarını) çitleme veya ayırma işlevlerini yerine getiren yapılar. Kapalı yapılar, yük taşıma (kendi kendini destekleme dahil) ve kapalı yapıların işlevlerini birleştirebilir.

4 Tezgah ekipmanı

4.2 Bina kabuklarını test ederken sistemin kontrol cihazı duman kanalları fırının yangın alanında aşırı basınç sağlamalıdır. Dikey kapalı yapıları test ederken aşırı basınç, fırın açıklığının üst 2/3'ünden az olmayan bir yükseklikte tutulmalıdır.

Testin başlamasından 5 dakika sonra aşırı basınç Pa olmalıdır:

Yatay elemanları test ederken - numunenin ısıtılmış yüzeyinden 100 mm mesafede;

Dikey elemanları test ederken - alttan sayılarak fırın açıklığının dikey boyutunun 3/4'üne eşit bir yükseklikte.

5 Sıcaklık

GOST 30247.0'a göre.

6 Yapısal test numuneleri

Yapıların test edilmesine yönelik numuneler GOST 30247.0'a uygun olmalı ve tasarım boyutlarına sahip olmalıdır.

Bu boyutlardaki numunelerin test edilmesi mümkün değilse, Tablo 1'de verilenlere uygun olarak numune üzerindeki yangın etki bölgesinin minimum boyutlarını sağlayacak şekilde numunelerin ve fırın açıklıklarının minimum boyutları alınır.

tablo 1

7 Test

7.2.1 Taşıyıcı modelleri ve öz yük taşıyan yapılar yük altında test edilmelidir. Yükün dağılımı ve numuneleri destekleme koşulları, bu Yönetmelikte kabul edilen tasarım şemalarına uygun olmalıdır. teknik döküman.

7.2.2 Test yükü, yapısal numunelerin tasarım değerlerine veya teknik dokümantasyonuna karşılık gelen tasarım bölümlerinde gerilim oluşturma koşulundan belirlenir.

7.2.3 Gerilmelerin tasarım değerleri belirlenirken, tasarım değerlerinde güvenlik faktörü 1'e eşit olan yalnızca kalıcı ve geçici uzun vadeli yükler dikkate alınmalıdır.

7.2.4 Bir yük uygularken, numune deforme olduğunda yüklerin hareket etmemesini ve çevre ile ısı alışverişi koşullarındaki değişiklikler nedeniyle yangına dayanıklılık limitinin değerini etkilememesini sağlamak gerekir.

Yük, testin başlamasından en az 30 dakika önce ayarlanır ve test boyunca (° aralığında) sabit tutulur.

7.3 Termokuplların düzenlenmesi

7.3.1 Kapalı yapı örneklerinin (duvarlar, bölmeler, tavanlar vb.) ısıtılmamış yüzeyindeki ortalama sıcaklık, en az beş termokupl okumalarının aritmetik ortalaması olarak belirlenir. Bu durumda, bir termokupl merkeze, geri kalanı ise fırın açıklığının merkezini ve köşelerini birbirine bağlayan düz çizgilerin ortasına yerleştirilir.

7.3.2 Aşağıdakilerden oluşan yapı numunelerinin test edilmesi durumunda: bireysel unsurlar Alın bağlantılarının, ısıtılmamış bir yüzeyin ortalama sıcaklığını ölçmek için tasarlanmış termokuplların montaj yerleriyle çakışmaması gerekir.

7.3.3 Numunenin yüzeyindeki herhangi bir noktadaki sıcaklığı belirlemek için, kapalı yapı numunelerinin ısıtılmamış yüzeyindeki yerlere termokupllar takılmalı (veya taşınabilir bir termokupl kullanılmalıdır) Maksimum sıcaklık(örneğin kaburgalar, bağlantılar, metal gömülü parçalar vb. alanında).

Isıtılmamış bir yüzeyin ortalama sıcaklığı belirlenirken bu noktalar dikkate alınmaz.

Kapalı yapı numunesinin ısıtılmamış yüzeyindeki sıcaklığı ölçmek için termokuplların yerleri, her durumda, fırın açıklığının kenarından 100 mm'den daha yakın olmamalıdır.

7.3.4 Sütunları, direkleri, kirişleri, kafes elemanlarını ve diğer çubuk yapılarını test ederken, inşaat malzemelerinin sıcaklığını ölçmek için termokupllar, gerekirse bu tür ölçümler, numunenin uzunlamasına eksenine dik, en az 1 m uzaklıkta bulunan düzlemlere yerleştirilir. birbirinden uzakta ve 200 mm'den daha yakın olmayan iç yüzey fırınlar. Bu düzlemlerden biri numune uzunluğunun merkezinde bulunmalıdır.

7.4 Dış duvar örnekleri, çalışma sırasında odaya bakan taraftan ısıya maruz bırakıldığında test edilir; kaplamalar ve örtüşmeler - aşağıdan; kirişler - üç tarafta; sütunlar, direkler ve kafes kirişler - gerçek kullanım koşulları ve beklenen en kötü test sonucu dikkate alınarak dört veya üç taraftan.

Tek katmanlı ve simetrik çok katmanlı yapı örnekleri iç duvarlar bir tarafta test edilir, çok katmanlı asimetrik - olumsuz tarafın önceden belirlenebildiği veya yangın hareketinin yönünün bilindiği durumlar hariç, her iki tarafta.

8 Limit durumu

8.1 Yük taşıyan ve kapatan yapıları test ederken aşağıdaki sınır durumları ayırt edilir.

8.1.1 Yapının çökmesi veya nihai deformasyonların meydana gelmesi nedeniyle taşıma kapasitesi R kaybı, değerleri Ek A'da verilmiştir.

8.1.2 Yapının ısıtılmayan yüzeyindeki sıcaklığın, yapının sıcaklığına kıyasla ortalama 140 °C'den fazla veya bu yüzeydeki herhangi bir noktada 180 °C'den fazla artması nedeniyle ısı yalıtım kapasitesi I kaybı testten önce veya testlere kadar yapının sıcaklığına bakılmaksızın 220 °C'nin üzerinde.

8.1.3 Yapıda yanma ürünlerinin veya alevlerin ısıtılmamış yüzeye nüfuz ettiği çatlak veya deliklerin oluşması sonucu bütünlük kaybı E. Test sırasında bütünlük kaybı, GOST 30247.0'a göre bir swab kullanılarak belirlenir. metal çerçeve tutucu yardımıyla alev veya yanma ürünlerinin nüfuz etmesi beklenen yerlere getirilerek numune yüzeyinden 20-25 mm uzaklıkta 10 s süreyle bekletilir.

Testin başlangıcından tutuşmaya veya çubuğun parlamasıyla için için yanma görünümüne kadar geçen süre, yapının bütünlük kaybı açısından yangına dayanıklılık sınırıdır.

Tamponun tutuşmadan veya parlamadan yanmadan meydana gelen karbonizasyonu dikkate alınmaz.

8.2 Yük taşıyan ve kapalı yapıların yangına dayanıklılık sınırlarını normalleştirmek için aşağıdaki sınır durumları kullanılır:

Sütunlar, kirişler, kafes kirişler, kemerler ve çerçeveler için - yalnızca yapının ve R düğümlerinin taşıma kapasitesinde kayıp;

Dış mekan için taşıyıcı duvarlar ve kaplamalar - dış taşıyıcı olmayan duvarlar için taşıma kapasitesi R ve bütünlük E kaybı - E;

Taşıyıcı olmayan iç duvarlar ve bölmeler için - ısı yalıtım kapasitesi I ve bütünlük E kaybı;

Yük taşıyan iç duvarlar ve yangın bariyerleri için - sırasıyla R, E, I taşıma kapasitesi, bütünlük ve ısı yalıtım kapasitesi kaybı.

9 Test sonuçlarının değerlendirilmesi

Bina ve yapıların tasarlanması aşamasında yangınla mücadele önlemleri geliştirilirken, tasarımcılara, yangın durumunda insanların ve mülklerin zamanında tahliye edilmesi görevi verilmelidir. acil durum kullanma olanağının yanı sıra düzenli fonlar yangınla mücadele ve ilgili hizmetlerin zamanında ulaşma olasılığı.

Bu önlemlerin başarısı, nesnenin yıkım başlamadan önce dayanabileceği süreye bağlı olacaktır. Süre uygulananın özelliklerine bağlıdır. Yapı malzemeleri, yapıların çalışma koşulları. Yukarıdakilerin tümü yangına karşı dayanıklılıklarını belirler.

Derece Özellikleri

Tüm yapının yangına dayanıklılığı doğrudan bina yapılarının yangına dayanıklılığına bağlıdır. Her yapı için bu parametre ne kadar yüksek olursa, binanın tamamı yangına o kadar uzun süre dayanacaktır. Bunu karakterize edebilmek için SNiP 21.09-97, beş temel yangına dayanıklılık derecesini ayırt eder.

Her derece için, belirli yapı malzemelerinin yapı imalatında kullanılma olanakları ve bunların işlenmesine ilişkin gereksinimler belirlenir. Alt numaralı derece, en katı gerekliliklere karşılık gelir.

Tablolara uygun olarak üretilmiştir. Bunu yapmak için inşaatta hangi malzemelerin kullanıldığını bilmeniz gerekir.

Tablolarda kullanılan malzemeler dikkate alınmıştır. çeşitli unsurlar tasarımlar:

• duvarlar;
• zeminler;
• temeller;
• bitirir.

Elbette elde edilen sonuçlar ancak malzemelerin GOST'a uygun olması durumunda geçerli olacaktır.

Yangına dayanıklılık derecesi, SNiP 31-03-2001 tablolarına göre belirlenir. endüstriyel binalar, SNiP 2.08.02-89 - için kamu binaları ve yapılar, SNiP 31-01-2003 - konut binaları için.

Tabloları kullanmak için malzemenin ve yapıların yangına dayanıklılığı gibi bir özelliğini kullanmanız gerekir.

Yangına dayanıklılık derecesine uygunluk

Binaların ve yapıların dereceye uygunluğunu kontrol etmek için özel çalışmalar yapılır ve gerekli ve gerçek yangına dayanıklılık belirlenir.

Gerekli olan, düzenleyici belgelere (SNiP ve SP) göre hesaplama ile belirlenir ve binanın amacı, kategorisi, çalışma koşulları, yangın söndürme ekipmanının sağlanmasına ilişkin standartlar dikkate alınmalıdır.

Gerçek olan doğrudan yangın teknik incelemesinin sonuçlarına göre belirlenir. Binanın uyumlu olduğu kabul edildi yangın Güvenliği Gerçek yangın direnci gerekenden düşük değilse.

Yangına dayanıklılık kavramı

Yapılar için yangına dayanıklılık sınırı her şeyden önce yapı malzemelerinin özelliklerine bağlıdır. Bu durumda, yangına dayanıklılık sınırı ana sınır olarak kabul edilir - yapının yangının etkilerine karşı dayanıklılık süresi.

Aynı zamanda tasarımın da bunu sağlaması gerekir. işlevsel amaç ve alevlerin yayılmasını önleyin. Direnç, malzemenin yangına maruz kalmasının başlangıcından fonksiyonel yükü taşıma ve alevin yayılmasını sınırlama yeteneğinin kaybolmasına kadar dakikalar içinde ölçülür.

Kullanılan malzemelere ilişkin bu parametre, bina yapılarının yangına dayanıklılık derecesini doğrudan etkiler. Limitin yapının yangına dayanabileceği süredir diyebiliriz.

Daha yüksek limitli malzemelerin kullanılması korunan nesnenin genel yangın güvenliğini arttırır.

Nasıl belirlenir

Belirli bir tasarımın direnç sınırını belirlemek için SNiP II-2-80'i ve TsNIISK tarafından yayınlanan kılavuzunu kullanabilirsiniz. V. A. Kucherenko GOSSTROY SSCB.

SNiP, malzemelerin yangının etkilerine direndiği süreyi fiilen belirlemek için araştırma ve test yöntemlerini tanımlar. Kılavuz önceki çalışmalardan elde edilen verileri kullanır ve materyallerin kullanılma olasılığını belirler.

Yanıcı malzemelerden yapılmış yapıların direnç sınırının çoğu zaman yanmaz olanlardan daha yüksek olması ilginçtir. Bunun nedeni, buna göre ayarlanabilmesidir. farklı gereksinimler, yapının türüne bağlıdır.

Yani, normal koşullar altında aynı yük taşıma kapasitesine sahip, kendi kendine yanmayan bölme çerçeveleri için metal yapılar, güçlü ısınma sonucunda yük taşıma kapasitelerini çok hızlı bir şekilde kaybedebilir ve masif ahşap raflar, ateşlendiğinde bile, bir süre daha stabil kalacaktır.

Bu, metalin soğuk haldeki gerilme mukavemetinin ahşabınkinden neredeyse sekiz kat daha yüksek olmasıyla açıklanmaktadır. Aynı zamanda ahşap raflar kesiti daha büyük olanlar, alevler içinde kalsa bile yangına daha uzun süre dayanacaktır.

Taşıma kapasitesi kaybı

Yapıların taşıma kapasitesinin kaybı binanın çökmesi tehlikesini doğurur. Bu nedenle taşıyıcı duvarlara, döşeme arası tavanlara, bina kaplamalarına ve merdiven uçuşları Yapıların belirli bir süre boyunca yük taşıma kapasitelerini koruyacağı yangına dayanıklılık sınırının belirli bir değerini sağlamak için gereklilikler uygulanır.

Dokümantasyonda bu gerekliliği belirtirken, yapıların stabilite süresi için dakika cinsinden rakamların eklenmesiyle R harfi kullanılır.

Örneğin R20, bir yangının başlangıcından veya yangına maruz kaldıktan itibaren yapının tüm binanın yük taşıma kapasitesini sağlayacak şekilde 20 dakika boyunca gücünü koruması gerektiği anlamına gelir.

Bütünlük kaybı

Taşıyıcı olmayan ve kapalı yapılar için, belirli bir süre boyunca bütünlüğün korunmasına yönelik gereksinimler belirlenir. Bunun nedeni hem insanların binadan güvenli bir şekilde tahliyesini sağlama hem de binaya girişin engellenmesi ihtiyacıdır. Büyük bir sayı yangının gelişimini yoğunlaştırabilecek hava.

Dokümantasyonda bu parametre E harfi ile belirtilmiştir. Örneğin E15, alçıpan bölmelerin yangının odadan odaya yayılmasını 15 dakika boyunca engellemesi gerektiği anlamına gelir. Bu durumda bölümlerin kendileri çökmemelidir.

Isı yalıtım özelliklerinin kaybı

Ara katlar ve ara katlar için yalıtım özelliği kaybına ilişkin yangına dayanıklılık sınırı hesaplanmalıdır. iç bölümler merdivenler. Bu, insanların güvenli bir şekilde konumlandırılmasını ve tahliyesini sağlamak için gereklidir. üst katlar ve merdiven uçuşlarında.

Bu değer I harfiyle ve ardından yangına dayanıklılık süresinin eklenmesiyle gösterilir. Örneğin I15, yapının 15 dakika boyunca ısınmaması ve 15 dakika boyunca malzeme üzerinden ısı aktarmaması gerektiği anlamına gelir.

Bazı tasarımlarda birden fazla parametreye yönelik gereksinimler aynı anda geçerli olabilir. Yani örneğin yangına dayanıklılık derecesi II olan bir binadaki zeminlerin yangına dayanıklılık sınırı REI45 olmalıdır.

Binaların ve yapıların bina yapıları, yangının etkilerine ve tehlikeli faktörlerin standart test koşulları altında yayılmasına dayanma yeteneklerine bağlı olarak, aşağıdaki yangına dayanıklılık sınırlarına sahip bina yapılarına ayrılır:

1) standartlaştırılmamış; 2) en az 15 dakika; 3) en az 30 dakika; 4) en az 45 dakika;

5) en az 60 dakika; 6) en az 90 dakika; 7) en az 120 dakika; 8) en az 150 dakika;

9) en az 180 dakika; 10) en az 240 dakika; 11) en az 360 dakika.

Bina yapılarının yangına dayanıklılık sınırları standart test koşulları altında belirlenir.

Şekil, malzeme, malzeme bakımından benzer bina yapılarının yangına dayanıklılık sınırları tasarım Yangın testlerinden geçmiş bina yapıları, yangın güvenliği yönetmeliğinin belirlediği hesaplama ve analitik yöntemle belirlenebilir.

Bina yapılarının yangına dayanıklılık sınırlarını belirleme yöntemleri ve sınır durum işaretleri, yangın güvenliğine ilişkin düzenleyici belgeler tarafından belirlenir.

Birçok ülkede bina yapılarının yangına dayanıklılığının gerçek sınırı, bina yapılarının tam ölçekli yangın testleri yapılarak deneysel olarak belirlenir. Tam ölçekli yangın testlerinin yöntemi düzenlenmiştir uluslararası standart ISO/DIS 834 "Yapısal elemanların yangına dayanıklılık testi". Rusya'da 01.01.96 tarihinden itibaren bina yapılarının yangına dayanıklılık sınırları ve bunların sözleşmeler GOST 30247, GOST 51136, GOST R 53307 ve GOST R 53308'e göre, belirli bir tasarım için normalleştirilmiş bir veya ardışık birkaç sınır durum işaretinin ortaya çıkma zamanına göre ayarlanır.

GOST 30247.0-94 şunları içerir: Genel Hükümler Yapıların yangına dayanıklılığının belirlenmesinde kullanılan terimlerin tanımları, yangına dayanıklılık test yöntemlerinin esasının formülasyonu, test ekipmanı için genel gereklilikler dahil, sıcaklık rejimi, numuneler ve test prosedürü.

Aynı standart, yangına dayanıklılık için yapıların ana sınır durum türlerini, test sonuçlarının değerlendirilmesine ilişkin ana hükümleri ve bir test raporunun gerekliliklerini listeler. Standart, aynı yapı için, sınır durumunun başlangıcına ilişkin eşleştirilmiş işaretlere göre farklı yangına dayanıklılık sınırları belirler. Böylece duvarın yangına dayanıklılık testleri tamamen yıkılana kadar sürdürülebilecek olup, testler sırasında yangına dayanıklılık sınırları, ısı yalıtım yeteneğinin kaybı ve duruma bağlı olarak bütünlük kaybı esas alınarak belirlenecektir. yük taşıyıcı duvarın monte edildiği yer. Isı yalıtım kabiliyetine ilişkin gereksinimler aşağıdaki gibi olabilir:

apartmanlar arası duvar için - 30 dakika, kavşak - 45 dakika, apartman içi duvar - 15 dakika. Ancak taşıma kapasitesi açısından örneğin aşağıdakilere dayanmalıdır:

I derece yangına dayanıklılık binalarındaki 120 dakikanın tamamı;

II. derece yangına dayanıklılıktaki binalarda 90 dakika;

III derece yangına dayanıklı binalarda 45 dakika;

IV derece yangına dayanıklı binalarda 15 dakika.

Tasarım sırasında bu özellikler dikkate alınmalı ve sonuçta bu, bina yapısını oluşturan en uygun yapı malzemelerinin seçimine ve esas olarak finansal tasarruflara yansıtılmalıdır.

35.madde 2.bölüm ve 5.bölüm uyarınca teknik düzenleme yangın güvenliği gereklilikleri konusunda, yangına dayanıklılık sınır durumuna göre bina yapıları ikiye ayrılır aşağıdaki türler ve harfleri var:

1) taşıma kapasitesi kaybı (R);

2) bütünlük kaybı (E);

3) yapının ısıtılmamış yüzeyindeki sıcaklığın sınır değerlerine (I) yükselmesi nedeniyle ısı yalıtım kapasitesinin kaybı veya ısıtılmamış yüzeyden normalleştirilmiş bir mesafede ısı akısı yoğunluğunun sınır değerinin elde edilmesi nedeniyle yapı (W).

1. Taşıma kapasitesi kaybı(R) yapının çökmesi veya nihai deformasyonun meydana gelmesi şeklinde (inşaat türüne bağlı olarak).

Limit gerinimlerin sayısal değerleri çeşitli türler yapılar Ek "A" GOST 30247.1-94'te verilmiştir. Bükme yapıları için L/20 veya gerinim büyüme hızı L 2 /(9000 h) cm/dak ise (burada L yapının uzunluğu, cm; h tasarım kesit yüksekliğidir (kalınlıktır) yapının uzunluğu, cm.

Dikey yapılar için, yangına dayanıklılık için sınır durum, dikey deformasyonun L / 100'e ulaşması veya deformasyondaki artış oranının 10 mm / dak'ya ulaşması - 3 0,5 m yüksekliğindeki numuneler için - durumu dikkate alınmalıdır.

Yapıların yangına dayanıklılık açısından birinci sınırlama durumuna göre, taşıyıcı duvarların, kaplamaların, tavanların (kirişler, makaslar, sütunlar, kemerler, çerçeveler) ve bunları birbirine bağlayan düğümlerin yapıları değerlendirilir.

Bina yapılarının bağlantı noktalarının ve birleşim yerlerinin yangına dayanıklılık sınırı, yapıların gerekli yangına dayanıklılık sınırından düşük olmamalıdır.

2. Bütünlük kaybı (E) veya yanma ürünlerinin veya alevlerin ısıtılmamış yüzeye nüfuz ettiği açık çatlakların, deliklerin oluşması sonucu kapalı yapının yapısının kusurlu olması. Özel kalibre edilmiş problar ve iğneler, optik büyütücüler veya mikroskoplar, ultrason teşhisi kullanılarak ölçülen sayıları ve boyutlarına (uzunluk, genişlik ve derinlik) göre tahmin edilir; yapıya dokunarak, sese dikkat ederek: Gevşek beton donuk bir ses çıkarır, delaminasyonların varlığında tıkırdayan bir ses, yoğun betonda ise yüksek bir ses çıkarır.

3. Isı yalıtım kapasitesi kaybı (I) , yani yapıları sıcaklıklara kadar ısıtmak, bunların fazlası bitişik odalarda bulunan yanıcı malzemelerin kendiliğinden tutuşmasına neden olabilir.

Yapının yaklaşık 220 0 C'lik bir sıcaklığa kadar ısıtılmasının halihazırda çeşitli katı ve sıvı maddeler. Bu nedenle, yangın sırasında bina yapısının ısı yalıtım yeteneğinin kaybı, ısıtılmamış yüzeydeki sıcaklık başlangıçtaki sıcaklığı aştığında meydana gelir:

– 140 0 C'den fazla sıcaklık artışı (beş termokupl ile yapılan ölçümlere göre);

- bu yüzeyin herhangi bir noktasında sıcaklık artışı 180 0 C'den fazladır;

- veya testten önce yapının başlangıç ​​sıcaklığına bakılmaksızın yüzeyin herhangi bir noktasında mutlak sıcaklık 220 0 C'ye eşitse.

Böylece yapının yangına dayanıklılık açısından ilk sınır durumu (R) yapının taşıma kapasitesinin kaybını karakterize eder, ikincisi (E) ve üçüncü (BEN) - çevreleyen.

Yük taşıyan ve kendini destekleyen yapıların numuneleri yük altında test edilecektir. Yükün dağılımı ve numuneleri destekleme koşulları, teknik dokümantasyonda kabul edilenlere uygun olmalıdır. Test yükünün değeri, projeye veya teknik belgelere göre tasarımda öngörülen yapısal numunelerin kesitlerinde bu tür gerilimlerin yaratılması koşulundan belirlenir. Tasarım gerilmelerinin büyüklüğü belirlenirken yalnızca kalıcı ve geçici uzun vadeli yükler dikkate alınır hesaplanan değerlerinde Güvenilirlik faktörü 1'dir.

Dış mekan örnekleri duvarlarçalışma sırasında odaya bakan taraftan ısıya maruz bırakıldığında test edilmiştir; kirişlerüç tarafta ve sütunlar, direkler ve kafes kirişler– gerçek kullanım koşulları dikkate alınarak dört veya üç taraftan.

Tasarım örnekleri tek katmanlı ve simetrik çok katmanlı iç duvarlar bir tarafta test edilir, tek katmanlı asimetrik - olumsuz tarafın önceden belirlenebildiği veya yangın etkisinin yönünün bilindiği durumlar hariç, her iki tarafta.

Test sırasında aşağıdaki parametreler kaydedilir:

A) zaman yapının yangına dayanıklılık açısından sınır durumlarının başlangıcı ve türleri;

B) sıcaklık fırında, kapalı yapının ısıtılmamış yüzeyinde ve ayrıca önceden belirlenmiş diğer yerlerde.

Fırının yangın odasındaki ortamın sıcaklığını ölçmek için termokupllar en az beş yere monte edilmelidir. Termokuplların ucu numune yapısından 100 mm mesafeye kurulmalıdır.

Kapalı yapı örneklerinin ısıtılmamış yüzeyinin ortalama sıcaklığı ( duvar panelleri, döşeme levhaları, bölmeler vb.) en az beş termokupl okumalarının aritmetik ortalaması olarak tanımlanır.

Numune yüzeyinin herhangi bir noktasındaki sıcaklığı belirlemek için, kapalı yapıların ısıtılmamış yüzeyinin maksimum sıcaklığın beklendiği yerlere (örneğin, alanında) termokupllar kurulmalıdır (veya taşınabilir bir termokupl kullanılmalıdır) kaburgalar, bağlantılar, metal gömülü parçalar). Numunenin ısıtılmamış yüzeyinin ortalama sıcaklığı belirlenirken bu noktalar dikkate alınmaz.

c) fırındaki aşırı basıncın değeri (kapalı yapıyı gaz ve duman geçirimsizliği açısından test ederken). 10 (2) Pa olmalıdır;

d) deformasyon miktarı (destekleyici yapıyı test ederken);

e) numunenin ısıtılmamış yüzeyinde (kapalı yapı) alevin ortaya çıkma süresi pamuklu çubuklar kullanılarak belirlenir;

f) çatlakların, deliklerin, delaminasyonların ve diğer olayların ortaya çıkma zamanı ve doğası (örneğin, destek koşullarının ihlali, dumanın ortaya çıkması).

Yukarıdaki ölçülen parametreler ve kaydedilen olaylar listesi, test yöntemlerinin gerekliliklerine uygun olarak desteklenebilir ve değiştirilebilir. belirli türler yapılar.

Testler, test edilen yapı için standardize edilmiş yangına dayanıklılık açısından yapıların sınır durumlarından birine veya mümkünse sırayla tümüne ulaşılıncaya kadar devam etmelidir. Test sırasında elde edilen sonuçlar, benzer diğer yapıların (şekil, malzeme, tasarım) hesaplama yöntemleriyle yangına dayanıklılık sınırlarının değerlendirilmesi için kullanılabilir. Buna karşılık standart, bina yapılarının yangına dayanıklılık sınırlarının hesaplama yöntemiyle belirlenmesine olanak tanırken, testler ihmal edilebilir. Hesaplama yöntemi yangına dayanıklılığı yoğunluk kaybıyla karakterize edilebilecek yapılara uygulanmaz.

Bir yapının çeşitli sınır durumları için farklı yangına dayanıklılık sınırları normalleştirilirse (veya ayarlanırsa), yangına dayanıklılık tanımı eğik çizgiyle ayrılmış iki veya üç bölümden oluşur, örneğin:

R120/EI60- yangına dayanıklılık sınırı 120 dakika - taşıma kapasitesi kaybı için; 60 dakikalık yangına dayanıklılık sınırı - bu iki sınır durumdan hangisinin daha önce meydana geldiğine bakılmaksızın bütünlüğün veya ısı yalıtım yeteneğinin kaybıyla.

Şu tarihte: farklı değerler Farklı sınır durumları tarafından düzenlenen yangına dayanıklılık sınırları, zamanın sayısal değerlerinin belirlenmesi azalan sırada listelenir.

Yangına dayanıklılık sınırının belirlenmesindeki sayısal gösterge, sayılardan birine karşılık gelmelidir sonraki satır: 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 240, 360 15'in katı olmalı ve deneysel veya hesaplanmış ara göstergeler elde edilirken daha küçük bir değer alınmalıdır. Sayısal değer bu satırdan.

Tasarlanan veya fiili olarak yangına dayanıklılık sınırları mevcut yapılar Gerçek olanı ve güvenlik koşulları veya normları tarafından belirlenenleri - gerekli olan ve sırasıyla P f ve P tr olarak adlandırmak gelenekseldir. Yapıların gerçek ve gerekli yangına dayanıklılık sınırları standartlaştırılarak bina ve yapıların tasarımında dikkate alınır. Aşağıdaki koşul karşılandığında güvenlik gereksinimlerinin karşılandığı kabul edilir: P f ≥ P tr

Çelik yanmaz malzeme ancak inşaatta kullanılan tüm malzemeler gibi uzun süre maruz kalmaya dayanamaz yüksek sıcaklıklar Yangın sırasında binanın içinde ortaya çıkan. 250°C'ye kadar olan sıcaklıklarda yumuşak yumuşak çeliğin mukavemeti artar, daha sonra bu sınır giderek azalır ve 400°C'de çeliğin mukavemeti yeniden orijinal değerine ulaşır. Taşıma kapasitesi kaybının meydana geldiği kritik sıcaklık Çelik Yapılar en düzenleyici yük, 500 °С'ye eşit alınır.

Sıcaklık metal yapılar Yangın koşullarında, başlıcaları yangının yoğunluğu ve metal yapıların termal koruma yöntemleri olan birçok faktöre bağlıdır.

Yangın koruması olmayan yapılar, dış yüklerden ve sıcaklıktan kaynaklanan gerilimlerin etkisi altında deforme olur ve tahrip olur. Yangından yapı yüzeyine ısı akışını engelleyen yangından korunma, onu hızlı ısınmadan korur ve belirli bir süre için yük taşıma kapasitesini korumanıza olanak tanır.

Metaller farklıdır yüksek termal iletkenlik, bu yüzden yangından korunmaları yüzeyde yaratmaktır metal elemanlar yangının veya yüksek sıcaklıkların etkilerine dayanabilecek ısı yalıtımlı ekranların tasarımları.

Isı yalıtım perdelerinin varlığı, yangın durumunda yapıların metalin ısınmasını yavaşlatmasına ve belirli bir süre, yani taşıma kapasitesi kaybının başladığı kritik bir sıcaklık oluşana kadar işlevlerini sürdürmesine olanak tanır.

Ayırt edilebilir aşağıdaki yollarÇelik yapıların yangından korunması:

Yangından korunma yapılarına bakan tahta malzemeleri veya yangından koruyucu ekranların belli bir mesafeye kurulması ( yapıcı yol);

Yangın geciktirici kaplamaların (kaplama, boyama, püskürtme vb.) yapıların yüzeyine doğrudan uygulanması;

Rasyonel bir kombinasyon olan kombine (bileşik) yöntem çeşitli yollar yangın koruması.

Bina yapılarının yangına dayanıklılığı için sınır durum şu şekilde karakterize edilir:

Çökme veya sınır deformasyonlara ulaşma sonucu taşıma kapasitesi kaybı (R);

Yanma ürünlerinin veya alevlerin ısıtılmamış yüzeye (E) nüfuz ettiği yapıda çatlak veya deliklerin oluşması sonucu bütünlük kaybı;

Yapının ısıtılmayan yüzeyindeki sıcaklığın 140 °C'den (I) fazla artmasına bağlı olarak ısı yalıtım yeteneğinin kaybı.

GOST 30247.0-94 "Bina yapıları. Yangına dayanıklılık test yöntemleri" 8.2 maddesine göre, yapıların türüne ve binaların ve yapıların stabilitesindeki rollerine bağlı olarak, yükün yangına dayanıklılık sınırlarını standartlaştırmak için aşağıdaki sınır durumları kullanılır -taşıyıcı ve muhafaza yapıları:

Sütunlar, kirişler, kafes kirişler, kemerler ve çerçeveler için - yalnızca yapının ve düğümlerin (R) taşıma kapasitesinde kayıp;

Dış taşıyıcı duvarlar ve kaplamalar için - taşıma kapasitesi ve bütünlük kaybı (R, E);

Taşıyıcı olmayan dış duvarlar için - yalnızca bütünlük kaybı (E);

Taşıyıcı olmayan iç duvarlar ve bölmeler için - ısı yalıtım yeteneğinin ve bütünlüğünün kaybı (E, I);

Yük taşıyan iç duvarlar ve yangın bariyerleri için - taşıma kapasitesi, bütünlük ve ısı yalıtım kapasitesi kaybı (R, E, I).

Standart yangın olarak adlandırılan yangında çelik yapıların gerçek yangına dayanıklılık sınırı (bkz. Tablo 1), elemanların kalınlığına ve etkiyen gerilimlerin büyüklüğüne bağlı olarak 6-15 dakikadır. Metal olanlar da dahil olmak üzere ana bina yapılarının gerekli yangına dayanıklılık limitlerinin değeri, binanın yangına dayanıklılık derecesine ve yapı tipine bağlı olarak 15 dakika ile 4 saat arasında değişmektedir. Ancak korumasız çelik yapıların çoğu, yalnızca 15 dakikaya kadar olan minimum yangına dayanıklılık gereksinimlerini karşılayabilir. Bu, metal yapıların kapsamının yangına dayanıklılık açısından sınırlı olduğu sonucuna varmamızı sağlar, çünkü sonraki koşul güvenlik:

nerede Pf - yapıların yangına dayanıklılığının gerçek sınırı;

Ptr - gerekli (normatif) yangına dayanıklılık sınırı.

Bu güvenlik koşulu, metal yapıların yangından korunma ihtiyacını haklı çıkarmak için ana kriterdir; yani, Pf endeksinin değeri Ptr değerinden büyük veya ona eşitse, o zaman yangından korunma gerekli değildir ve Pf ise Ptr'den küçükse yangından korunma zorunludur.

Bina yapılarının gerekli yangına dayanıklılık sınırları, Tablo 4 * SNiP 21-01-97 "ye göre binaların (yapıların) gerekli yangına dayanıklılık derecesine göre belirlenir.

Bina yapılarının gerçek yangına dayanıklılık sınırları iki şekilde belirlenebilir: yangın testleri (REI) ve hesaplama yöntemi (RI).

"Yangına dayanıklılık sınırlarını, yangının yapılar boyunca yayılmasının sınırlarını ve malzemelerin yanıcılık gruplarını belirleme kılavuzunda" belirtilen hesaplama metodolojisine uygun olarak (TsNIISK, SSCB'den V.A. Kucherenko Gosstroy'un adını almıştır, Moskova, 1985) ), şunun düşünülmesi gerekir metal yapılar ateşi yaymayın (burada yangının yayılma sınırı sıfıra eşit olmalıdır).

Yük taşıyan metal yapıların yangına dayanıklılık sınırı, metalin azaltılmış kalınlığına (6pr, mm) ve kendi yangına dayanıklılık sınırına bağlıdır. Metalin azaltılmış kalınlığı aşağıdaki formülle hesaplanır:

burada F, haddelenmiş çelik için değeri ürün yelpazesine (GOST) göre alınan kesit alanıdır (mm2) ve kompozit (kaynaklı) kesitler için, alanların toplamının hesaplanmasıyla belirlenir. kurucu yapısal elemanlar;

P, yapının ısıtılmış yüzeyinin çevresidir (mm).

Metal yapıların ısıtılan çevresi, bu yapıların yangına dayanıklılığının ısıtılan yapının yangına dayanıklılığından daha düşük olmaması koşuluyla, döşemelere, döşemelere ve duvarlara bitişik yüzeyler dikkate alınmadan belirlenir.

Çeşitli kesitlerdeki elemanlardan oluşan kafes kirişler ve diğer statik olarak belirli yapılar için, metalin azaltılmış kalınlığı şu şekilde belirlenir: en küçük değer yüklenen tüm öğeler için. IV sınır durumuna göre yangından korunmalı çelik yapıların yangına dayanıklılık limiti belirlenirken (yangını geciktirici kaplamalarla korunan ve yüksüz olarak test edilen yapılar için sınır durumu, yapı malzemesinin kritik sıcaklığının elde edilmesi olacaktır), 500 ° C parametresi kritik sıcaklık olarak alınmalıdır (Yangına dayanıklılık sınırlarını, yapılar boyunca yangının yayılma sınırlarını ve malzemelerin yanıcılık gruplarını belirleme kılavuzu, madde 2.34).

Aşağıdaki yöntemleri kullanarak metallerin özelliklerinin yangında korunma süresini uzatmak mümkündür (gerektiğinde ve ekonomik olarak gerekçelendirildiğinde):

Yangına daha dayanıklı metal ürünlerin tercih edilmesi. Burada çelikler tercih edilir (yerine alüminyum alaşımları) ve düşük alaşımlıdır ve karbonlu değildir. Takviye ürünleri seçilirken iş sertleştirmesi ve ısıl işlemle sertleştirilmemiş donatı tercih edilmeli;

Özel imalat metal ürünleriısıya daha dayanıklı;

Harici ısı yalıtım katmanları uygulanarak metal ürünlerin (yapıların) yangından korunması.

Takviye üzerine beton dökülerek metal yapıların yangından korunması Çelik hasır, yanmaz malzemelerle sıvama veya kaplama levha malzemeleri yapıyı önemli ölçüde ağırlaştırır ve çok zahmetlidir, bu da bazı durumlarda kabul edilemez hale getirir. Günümüzde yapının ağırlığını biraz artıran alev geciktiricilerin kullanıldığı daha az emek yoğun yeni yöntemler yaygınlaşmaktadır. Teknolojik olarak en gelişmiş olanı, ince tabaka halinde şişen yangın geciktirici bileşimlerin (boyaların) nesnenin yüzeyine uygulanmasıdır. Yangın geciktirici özellikleri, yangın koşullarında termal maruz kalma sırasında tabakanın kalınlığının arttırılması ve termofiziksel özelliklerin değiştirilmesiyle ortaya çıkar.

Şişen yangın geciktirici boyalar (kaplamalar) kompozit malzemeler polimerik bir bağlayıcı ve dolgu maddeleri (alev geciktiriciler, şişirici maddeler, ısıya dayanıklı maddeler ve köpüklü karbon stabilizatörleri) içeren. Isıtıldığında, ısı emilimi ile korunan yapının etrafında ayrışırlar, atmosferik oksijenin yerini alan ve korunan yüzeye konvektif ısı transferini engelleyen, kaplama tabakasının yakınındaki alevi bastıran, ışınımsal ısı akışını azaltan ve yavaşlayan inert gazlar ve buharlar açığa çıkar. yanma süreci. Şişen kaplamalar, yapının yüzeyini kaplayan köpüklü bir karbon tabakasının oluşumunun kaynağı olan bileşenleri içerir. Bu katman yavaş yavaş koklaşarak sertleşir.

Düşük ısı iletkenliği ile karakterize edilen köpük tabakası işlevi yerine getirir ısı kalkanıısının yapı boyunca yayılmasını ve ısınmasını yavaşlatır, bunun sonucunda işlenen nesne çok daha sonra kritik sıcaklık bölgesine düşer.

Bugün bölgede Rusya Federasyonu Bina yapılarının yangından korunmasını sağlamak için çok çeşitli yangına dayanıklı malzemeler kullanılır ( alçı bileşimlerişişen boyalar, kaplamalar, mineral yün levhalar(paspaslar), kuru sıvalar), farklı yangın geciktirici verime ve buna bağlı olarak avantaj ve dezavantajlara sahiptir.

Mevcut alev geciktiriciler, boyalar ve macunlar için NPB 236-97'de açıklanan metodolojiye uygun olarak sertifikalandırılmıştır" Alev geciktiricilerçelik yapılar için. Genel Gereksinimler. Yangın geciktirici verimliliği belirleme yöntemi" bölümünde, bunların yalnızca bir grup yangın geciktirici verimliliği tanımlanır.