Текущая стратегия противопожарной защиты здания часто включает в себя комбинацию активных и пассивных мер противопожарной защиты. Активные меры, такие как системы пожарной сигнализации и обнаружения или разбрызгиватели, требуют либо вмешательства человека, либо автоматической активации и помогают контролировать распространение огня и его воздействие по мере необходимости во время пожара. Меры пассивной противопожарной защиты встроены в конструктивную систему путем: Выбора строительных материалов, размеров разделения строительных компонентов и противопожарных материалов.
Они контролируют распространение огня и его воздействие, обеспечивая достаточную огнестойкость для предотвращения потери устойчивости конструкции в течение предписанного периода времени, который зависит от занимаемости здания и целей пожарной безопасности. Материалы и строительные узлы, которые обеспечивают огнестойкость, измеряемую с точки зрения времени огнестойкости, обычно называются строительными материалами с рейтингом огнестойкости или огнестойкими материалами и конструкциями в двух действующих типовых строительных кодексах: Международном строительном кодексе 2006 (ICC 2006) и Кодексе строительства и безопасности зданий NFPA 5000 (NFPA 2006).
Воздействие пожара на конструкции
Пожар может повлиять на несущую способность здания двумя способами: 1. Длительное воздействие повышенных температур на конструктивные компоненты или подсистемы ухудшает их инженерные свойства, что приводит к снижению общей несущей способности конструкции. 2. Воздействие повышенной температуры может вызвать внутренние усилия (из-за ограничения теплового расширения) или осевые деформации в элементах конструкции из-за пластических деформаций и ползучести или изгиба, что может отрицательно повлиять на общую устойчивость здания. Для стальных конструкций влияние геометрической нелинейности, вероятно, будет значительным из-за большой деформации, которая может произойти. Для бетонных конструкций боковое смещение колонн в местах соединения плиты с колонной из-за теплового расширения плит может представлять дополнительный риск для общей стабильности конструкции. Кроме того, поскольку сталь имеет относительно небольшую тепловую массу и высокую теплопроводность, температура, скорее всего, будет почти одинаковой для большинства стальных профилей, в то время как бетонные компоненты могут иметь резкие перепады температур вблизи их поверхности, что может привести к отслоению поверхности. Рассмотрение эволюции конструктивной способности здания и глобальной стабильности требует подхода к проектированию, основанного на характеристиках, который явно учитывает структурные нагрузки от пожара в процессе проектирования для достижения рационального дизайна пожарной безопасности.
Строительные нормы требуют, чтобы определенные элементы конструкции обладали огнестойкостью. Требуется ли огнестойкость тому или иному элементу, зависит от размера здания, для чего он будет использоваться и какова функция элемента.
Пожаробезопасная изоляция, стальная конструкция, При воздействии огня все обычно используемые конструкционные материалы теряют часть своей механической прочности. При температурах около 550 ° C сильно нагруженная сталь теряет свой расчетный запас прочности – независимо от марки стали. Для защиты конструкционной стали в вашем здании используйте противопожарные плиты PAROC. В зависимости от области применения вы можете использовать один из трех методов противопожарной защиты: профильный, коробчатый и сплошной.
Чем больше объем стали на открытой площади, тем лучше ее огнестойкость. Скорость нагрева стальной конструкции при пожаре можно просто описать как соотношение между поверхностью, подверженной воздействию огня, и объемом стали профиля. Это соотношение называется коэффициентом сечения A / V. Высокий коэффициент сечения приводит к быстрому повышению температуры стали. На практике это означает, что тонкие стальные конструкции требуют более плотной защиты.
Анализ; ВОЗДЕЙСТВИЕ ОГНЯ На КОНСТРУКЦИОННУЮ СТАЛЬ
Все материалы снижают свою прочность при воздействии огня, но сталь может восстанавливать прочность из-за негорючести. Когда сталь подвергается воздействию огня, она поглощает тепловую энергию, после определенного времени охлаждения она возвращается либо в стабильное, либо в нестабильное состояние. Во время этой операции нагрева и охлаждения элементы могут быть утилизированы из-за большой деформации, идеально подходят для их прямолинейности после воздействия огня, пригодны для повторного использования путем выпрямления.
Огневые нагрузки и огнестойкость
Горючие элементы, которые выделяют наибольшее количество тепла в конструкции, называются пожарной нагрузкой. В настоящее время при проектировании зданий учитывается скорость горения материала. Любые конструктивные элементы в основном проектируются так, чтобы противостоять этому огню, если он превысит допустимый предел, он выйдет из строя и разрушится, потеряв прочность. Степень огнестойкости определяется в соответствии с пожарной безопасностью здания. Пожарная нагрузка и огнестойкость коррелируют с точки зрения проблемы проектирования. Огнестойкость пропорциональна пожарной нагрузке и зависит от горючего материала и коэффициента вентиляции.
Тепловое расширение
Тепловое расширение — это свойство указывать время нагрева конструкции. Изменение теплового расширения является причиной разрушения, и этот эффект более важен в случае пожара.
Это основная причина дополнительного давления на соединение, и оно создает прогиб конструкции, при остывании она пытается вернуться в исходное состояние и создает прогиб
Модуль упругости
Она деформируется при приложении силы, модуль упругости стали обычно 230 × 103 МПа. Это значение уменьшается с повышением температуры.
Факторы, влияющие на поведение конструкционной стали при пожаре
Нагрузка: Нагрузка является одним из основных факторов, влияющих на поведение стальной конструкции. При уменьшении приложенной нагрузки к конструкции повышается огнестойкость и температура. Если приложенная нагрузка превышает предельную или достигает предела прочности, это приводит к разрушению. Таким образом, всегда требуется снизить огнестойкость конструкции
Соединение: Соединения колонны с балкой в современных стальных зданиях, как правило, выполняются с помощью срезных соединений. Крепежный элемент выдерживает нагрузки. Если конструкция деформируется из-за пожара, нагружающие моменты передаются на соединение из-за уменьшения момента в середине пролета. Благодаря этому увеличивается коэффициент нагружения и огнестойкость балки
Концевое удерживающее устройство: Прогиб и огнестойкость стальной конструкции зависят от концевого удерживающего устройства. При одинаковой пожарной нагрузке балка с простой опорой выдерживает больше, чем концевое удерживающее устройство с поворотом. Приложение дополнительной осевой нагрузки к балке увеличивает прогиб, а дальнейший нагрев ее уменьшает прогиб
Эффект взаимодействия: Это эффект различных элементов целого элемента. Взаимодействие создает отличное сцепление между металлами, и повреждение материала в этом случае не имеет большого значения, поскольку последующее вещество может выдержать нагрузку, которая прикладывается по пути загрузки.
Локализация: Разделение на отсеки — это способ локализации пожара в зданиях. Тепловое расширение в нагреваемых частях может усилить нестабильность, которая может отклонить нагрузку и ослабить элементы.
Действие на растяжение: оно возникает в составной секции здания со стальным каркасом. Когда стальная секция выдерживает нагрузку, в бетонной части возникает трещина. Это повышает устойчивость конструкции, обеспечивая альтернативный путь нагрузки, а также сводит к минимуму необходимость в противопожарной защите.
Распределение температуры: Оно в основном изменяется по поперечному сечению или длине элемента. Изменение температуры в сечении показывает лучшее удельное сопротивление, чем равномерное распределение температуры.
Заключение
Строительные конструкции, в том числе стальные, широко используются из-за возможностей, которые они предоставляют для решения различных задач. Сталь часто используется в строительстве благодаря прекрасному сочетанию технологических и эксплуатационных свойств, примером чего являются многие уникальные архитектурные сооружения в мире.