2023-04-22 21:50:44
Особенности поведения строительных конструкций при пожаре. Общие сведения
Основным опасным фактором пожара, который и является причиной разрушения, повреждения строительных конструкций, элементов частей зданий и зданий в целом является быстрое повышение температуры в очаге пожара (температурный режим пожара), которое резко отличается от условий обычной эксплуатации объекта.
К факторам, оказывающим влияние на состояние строительных конструкций в условиях пожара, относятся: изменение среднеобъемной температуры в помещении во время пожара, вид и величина пожарной нагрузки, теплофизические и физико-механические характеристики материалов конструкций, объем и конфигурация помещения, размеры оконных и дверных проемов, интенсивность тепловых потоков в строительные конструкции, способы сочленения конструкций и т.д.
Многочисленные исследования показывают, что при возникновении пожара в зданиях, температура среды в очаге пожара может достигать величин 900-1100 °C, через 20-30 минут после его возникновения. Для обычных строительных материалов и конструкций такое высокотемпературное воздействие является экстремальным, приводящим к быстрой утрате их несущей, ограждающей и теплоизолирующей способности.
Характеристики температурных режимов пожаров подробно рассмотрены в книге [Ройтман В.М. Инженерные решения по оценке огнестойкости проектируемых и реконструируемых зданий]. Строительные конструкции зданий и сооружений в обычных условиях эксплуатации могут сохранять необходимые рабочие качества в течение десятков лет. Эти же конструкции при пожаре исчерпывают свой ресурс долговечности в течение всего лишь десятков минут. Следствием быстрого разрушения строительных конструкций зданий и сооружений являются весьма значительные величины социального и материального ущербов.
Столь быстрый выход из строя строительных материалов и конструкций при пожаре определяется тем, что в этих условиях возникает и начинает действовать дополнительный особый опасный фактор - резкое изменение температуры среды в помещении.
От высоких температур более 250°C и при пожарах в эксплуатируемых зданиях возможны большие деформации и обрушения. Это вызвано следующими причинами:
1) нагрев стальных конструкций и арматуры в железобетонных и армированных каменных конструкциях приводит к падению ее прочности и чрезмерному удлинению, что ведет к изменению геометрии конструкций и большим деформациям. Сжатые армированные зоны конструкций при разогреве и удлинении арматуры трещат и разрушаются;
2) бетон и каменная кладка при ограниченных деформациях испытывают большие температурные напряжения, что вызывает потерю их несущей способности;
3) бетон и каменная кладка становятся хрупкими из-за мгновенного изменения объема кварцевой составляющей при температуре более 500°C;
4) тушение пожара водой неравномерно охлаждает бетонные и каменные конструкции и вызывает в них появление трещин.
Строительные материалы и конструкции по разному ведут себя в условиях повышенных и высоких температур. Обычные строительные материалы и конструкции, используемые в нормальных условиях эксплуатации, как правило, подвергаются воздействию температур в диапазоне от +50 °C до -50 °C. Поэтому возникновение и развитие пожара в помещениях зданий и сооружений, когда температура среды в помещении может повышаться до 1000 и более °C, создаст для обычных строительных материалов и конструкций экстремальные условия эксплуатации. Именно это и является причиной того, что строительные объекты при пожаре очень быстро утрачивают свои эксплуатационные качества, разрушаются или не могут препятствовать распространению пожара.
Характеристика, отражающая способность конструкций и зданий сопротивляться воздействию пожара называется огнестойкостью. Количественной характеристикой огнестойкости конструкций является «предел огнестойкости», выражающий промежуток времени (в часах или минутах) от начала огневого испытания конструкции при стандартном температурном режиме до наступления одного или последовательно нескольких, нормируемых для данной конструкции, признаков предельных состояний:
203 views18:50
П
