Расчёт и нанесение огнезащиты металлических конструкций

Расчёт и нанесение огнезащиты металлических конструкций

Широкое применение стальных конструкций при возведении каркасных промышленных зданий обуславливает особые требования к их пожарной безопасности. Главным фактором риска при нагреве металлоконструкций является их значительные деформации и быстрая потеря прочности. Этот процесс может начаться уже при температуре 350 °С. Эффективным методом повышения огнестойкости является нанесение огнезащиты на металлоконструкции посредством интумесцентных покрытий. Эти покрытия при контакте с огнём изменяют свою структуру, значительно увеличиваются в объёме и образуют теплозащитный слой. Однако для достижения максимальной эффективности в защите металлоконструкций от негативного воздействия открытого пламени важно провести грамотный расчёт огнезащитных составов для нанесения на металлоконструкции.

Огнезащита металлических конструкций: расчёт и основные методы

Для обеспечения нормативных значений огнестойкости стальных каркасных конструкций, защищенных интумесцентными покрытиями, необходимо прогнозировать их характеристики с учётом силовых нагрузок. Сделать это можно двумя способами:

  1. Оценить пределы огнестойкости существующих стальных конструкций, защищённых интумесцентными покрытиями.
  2. Предложить тип и толщину слоя интумесцентных покрытий для обеспечения требуемой огнестойкости металлоконструкций.

Почему конструктивная огнезащита металлических конструкций может вызвать затруднения

Главная трудность в огнезащите металлических конструкций заключается в том, что экспериментально определить огнестойкость крупных стальных конструкций, защищённых интумесцентными покрытиями, находящихся в строительной конструкции, практически невозможно. Поэтому необходима грамотная расчётная оценка пределов их огнестойкости.

В свою очередь проблема расчётной оценки заключается в том, что при разработке метода решения задачи необходимо одновременно учитывать такие обстоятельства как:

  • изменение свойств металлоконструкции под воздействием открытого пламени
  • кардинальное изменение при нагревании свойств покрытия, его толщины и структуры

Особенностью интумесцентных огнезащитных покрытий является быстрое увеличение их объёма при нагревании и образование шероховатой облицовки. Такое пористое покрытие обладает низкой теплопроводностью и защищает основной материал от нагрева. Существующие методы расчёта позволяют достоверно подсчитать эффективность такого покрытия. Они учитывают время разогрева исходного слоя до начала его интумесценции и, затем, время, в течение которого интумесцентный слой способен защитить конструкцию от огня.

Для стальных конструкций в связи с высокой теплопроводностью металла временем достижения предела огнестойкости считают момент, когда температура на границе «покрытие — металл» становится равной критической температуре конструкции. Значения пределов огнестойкости, рассчитанные таким образом, не учитывают время прогрева фактически металлической конструкции, находящейся в напряжённом состоянии. Поэтому они могут быть несколько занижены. Это может привести к перерасходу материалов или неточному прогнозу поведения стальных конструкций при пожаре.