Введение
Металлоконструкции теряют несущую способность при нагреве до 500–600°C, что критично при пожарах. Расчет огнестойкости позволяет определить, как долго конструкция сохранит устойчивость в условиях огня. Это требование СНиП и гарантия безопасности зданий. Как проводить такие расчеты и какие факторы учитывать? Разберем в статье.
Нормативные требования: стандарты и классы огнестойкости
Основные документы:
- СП 2.13130.2020 — регламентирует методы определения пределов огнестойкости.
- ГОСТ 30247.0-94 — стандарт на испытания строительных конструкций.
Классы огнестойкости (EI, R, REI):
- EI — устойчивость к огню и теплоизоляция.
- R — способность выдерживать нагрузки.
- REI — комбинированный показатель.
Например, для эвакуационных лестниц требуется класс R 60 (60 минут устойчивости).
Методы расчета: аналитика vs. программное моделирование
1. Ручной расчет по формулам
Используется для простых конструкций.
Основные этапы:
- Определение критической температуры металла (500–700°C для стали).
- Расчет времени нагрева до этой температуры с учетом пожарной нагрузки.
2. Численное моделирование
Программы вроде ANSYS , FDS или SAFIR имитируют распространение огня и деформации.
Плюсы:
- Учет сложной геометрии и комбинированных материалов.
- Визуализация «слабых зон».
Выбор материалов: защита металла от огня
Способы повышения огнестойкости:
- Огнезащитные краски — вспучиваются при нагреве, образуя теплоизоляционный слой.
- Облицовка минватой или гипсокартоном — снижает скорость нагрева.
- Огнеупорные сплавы — например, нержавеющая сталь с добавлением молибдена.
Важно: Толщина защитного слоя зависит от требуемого класса огнестойкости.
Тестирование: испытания в реальных условиях
Этапы испытаний:
- Подготовка образца — идентичного реальной конструкции.
- Монтаж датчиков — термопары, измерители деформаций.
- Моделирование пожара — в печи с контролем температуры по стандартной кривой (например, ISO 834).
- Фиксация времени до потери устойчивости.
Пример: Балка с огнезащитным покрытием толщиной 20 мм выдержала 90 минут при температуре 1000°C.
Типичные ошибки и как их избежать
- Игнорирование узлов соединений — сварные швы часто становятся «слабым звеном».
- Неправильный выбор модели пожара — не учитывается вентиляция помещения.
- Экономия на тестировании — теоретический расчет может не совпасть с реальностью.
Решение: Комбинируйте аналитику, ПО и натурные испытания.
Заключение
Расчет огнестойкости металлоконструкций — это комплексный процесс, где нормативы, инженерные расчеты и современные технологии идут рука об руку. Доверяйте проектирование профессионалам, используйте сертифицированные материалы и регулярно проверяйте конструкции. Помните: правильная огнезащита спасает не только здания, но и жизни. Инвестируйте в безопасность — это всегда окупается.
Комментарии ()