Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
СП 468.1325800.2019 «Бетонные и железобетонные конструкции. Правила обеспечения огнестойкости и огнесохранности» — основной нормативный документ, устанавливающий требования к проектированию бетонных и железобетонных конструкций, обеспечивающие их огнестойкость при воздействии стандартного температурного режима пожара по ГОСТ 30247.0. Документ введён в действие в 2020 году и распространяется на конструкции жилых, общественных и производственных зданий.
Свод правил определяет два ключевых понятия: огнестойкость — способность конструкции сохранять функциональные свойства при пожаре, и огнесохранность — способность конструкции сохранять эксплуатационные свойства после пожара.
Предел огнестойкости железобетонных конструкций определяется временем (в минутах) от начала огневого воздействия по стандартному температурному режиму до наступления одного или нескольких предельных состояний. Обозначения предельных состояний регламентированы ГОСТ 30247.0-94 и Федеральным законом N 123-ФЗ:
Согласно ГОСТ 30247.0, числовые значения пределов огнестойкости принимаются из стандартного ряда: 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180, 240, 360 минут. Промежуточные значения округляются до ближайшего меньшего стандартного значения.
Согласно п. 4.3 СП 468 и таблице 21 ФЗ-123, для разных типов конструкций нормируются различные предельные состояния:
Требуемые (нормируемые) пределы огнестойкости строительных конструкций устанавливаются таблицей 21 приложения к ФЗ-123 в зависимости от степени огнестойкости здания:
Фактический (собственный) предел огнестойкости конструкции должен быть не менее нормируемого: Пф ≥ Птр (п. 4.5 СП 468).
Согласно п. 4.5 СП 468, основные параметры, определяющие предел огнестойкости железобетонных конструкций:
СП 468.1325800.2019 предусматривает два основных метода определения предела огнестойкости железобетонных конструкций: табличный (раздел 14) и расчётный (разделы 7–9). Табличный метод является наиболее простым и применяется для статически определимых конструкций.
Раздел 14 содержит таблицы 14.1–14.8, в которых указаны минимальные требования к определяющим параметрам конструкций для обеспечения заданного предела огнестойкости:
Предел огнестойкости железобетонных плит определяется по трём признакам: R (несущая способность), E (целостность) и I (теплоизоляция). Определяющими параметрами являются толщина плиты hs (для признаков E и I) и расстояние от нижней грани до оси арматуры a (для признака R).
Предел огнестойкости по теплоизолирующей способности зависит от полной толщины плиты и вида бетона. Расчёт выполняется по разделу 7 СП 468 путём определения температуры на необогреваемой поверхности. Для сплошных плит из тяжёлого бетона на силикатном заполнителе ориентировочные минимальные толщины составляют:
Данные приведены для предварительной оценки. Точные значения определяются по таблицам 14.1–14.3 СП 468 и приложению А.
Для свободно опёртых плит (табл. 14.1 СП 468) при одностороннем нагреве снизу минимальное расстояние до оси растянутой арматуры определяет время прогрева арматуры до критической температуры:
Пример: Для плиты перекрытия с требуемым пределом REI 90 необходима минимальная толщина около 100 мм и расстояние до оси арматуры не менее 30 мм. При использовании арматуры ø12 это соответствует защитному слою c = 30 − 6 = 24 мм.
Согласно п. 8.11 СП 468, предел огнестойкости многопустотных плит по признаку R принимается как для сплошных панелей с понижающим коэффициентом 0,9. Этот коэффициент установлен по результатам огневых испытаний серий многопустотных плит заводского изготовления при толщине панелей 150–220 мм и диаметре пустот 80–160 мм.
Балки нормируются только по признаку потери несущей способности R. Определяющими параметрами являются минимальная ширина сечения bmin и расстояние от ближайшей обогреваемой грани до оси углового стержня арматуры a. Балки обогреваются, как правило, с трёх сторон (снизу и с боков).
Для свободно опёртых балок из тяжёлого бетона на силикатном заполнителе минимальные параметры:
Варианты отражают взаимосвязь ширины сечения и расстояния до оси арматуры: при увеличении ширины требуемое расстояние уменьшается за счёт большей теплоаккумулирующей массы.
Колонны нормируются по признаку R. Определяющие параметры: минимальный размер поперечного сечения bmin, расстояние до оси арматуры a и уровень нагружения μfi — отношение расчётного усилия при пожаре к несущей способности при нормальной температуре. Колонны, как правило, обогреваются с четырёх сторон.
Минимальные параметры для колонн при различных уровнях нагружения:
Значения приведены для предварительной оценки по данным таблицы 14.6 СП 468. При μfi > 0,7 и высоких пределах огнестойкости табличный метод может быть неприменим — требуется расчёт по разделу 8 СП 468.
Уровень нагружения μfi = Nfi / NRd, где Nfi — расчётное усилие при пожаре (с пониженными коэффициентами по нагрузке), NRd — несущая способность колонны при нормальной температуре. На практике μfi обычно составляет 0,3–0,7.
Для стен нормируются различные признаки в зависимости от функции: ненесущие стены и перегородки — по EI (таблица 14.7); несущие стены — по REI (таблица 14.8). Определяющие параметры: толщина стены hs и расстояние до оси арматуры a.
Для несущих стен при одностороннем обогреве параметры аналогичны плитам, но с учётом вертикальной нагрузки. Для ненесущих стен определяющим является признак I — предотвращение прогрева необогреваемой поверхности.
Значения приведены для стен из тяжёлого бетона на силикатном заполнителе. Для стен из лёгкого бетона требования снижаются.
Расчётный метод (разделы 7–9 СП 468) применяется для конструкций любой конструктивной схемы, включая статически неопределимые, и позволяет более точно определить предел огнестойкости. Расчёт включает два этапа:
Определение распределения температур по сечению конструкции при заданной длительности стандартного пожара. Расчёт выполняется:
Стандартный температурный режим пожара описывается логарифмической зависимостью по ГОСТ 30247.0:
T = 345 · lg(8t + 1) + T0
где T — температура в печи, °C; t — время, мин; T0 — начальная температура (20 °C).
На основе полученного температурного поля определяются снижённые прочностные характеристики бетона и арматуры при высоких температурах и проверяется несущая способность конструкции:
Rbnt = Rbn · γbt
Rsnt = Rsn · γst
где γbt и γst — коэффициенты условий работы бетона и арматуры при повышенных температурах, определяемые по таблицам 5.1 и 5.5 СП 468.
Предел огнестойкости наступает, когда несущая способность конструкции при пожаре становится равной действующему усилию: MRd,fi(t) = MEd,fi.
Ключевым параметром является критическая температура арматуры — температура, при которой прочность арматуры снижается до уровня действующих в ней напряжений при пожаре. Для типичных случаев:
Критическая температура зависит от уровня нагружения μfi: при меньшей загруженности конструкции допускается большее снижение прочности, и критическая температура повышается. Арматура класса A240 обладает наибольшей термической устойчивостью, а высокопрочные стали (A600 и выше) — наименьшей. Точные значения определяются по таблице 5.5 СП 468.
Раздел 10 СП 468 содержит конструктивные требования, повышающие огнестойкость железобетонных конструкций:
Для сплошной монолитной плиты из тяжёлого бетона толщиной 200 мм предел огнестойкости по теплоизолирующей способности (I) составляет не менее 120–180 минут. Предел по несущей способности (R) зависит от расстояния до оси арматуры: при a = 30 мм обеспечивается R 90, при a = 40 мм — R 120. Для определения итогового REI берётся минимальное из трёх значений.
Расстояние до оси арматуры (a) — это расстояние от обогреваемой поверхности бетона до центра тяжести арматурного стержня. Толщина защитного слоя (c) — это расстояние от поверхности до ближайшей грани стержня. Связь: a = c + d/2, где d — диаметр стержня. В таблицах СП 468 используется именно расстояние до оси «a», а не защитный слой.
Согласно п. 14.1 СП 468, для статически определимых конструкций при соблюдении табличных данных раздела 14 расчёт огнестойкости по признаку R может не проводиться. Однако для ограждающих конструкций признаки E и I проверяются отдельно. Для статически неопределимых конструкций табличный метод неприменим — требуется расчёт.
При стандартном уровне нагружения (μfi ≈ 0,5) и расстоянии до оси арматуры 40–52 мм колонна сечением 400×400 мм обеспечивает предел R 120–150 по таблице 14.6 СП 468. Точное значение зависит от фактического уровня нагружения, класса бетона и арматуры, а также вида заполнителя.
Бетон на карбонатном заполнителе (известняк, доломит) обладает более высокой огнестойкостью по сравнению с бетоном на силикатном заполнителе (гранит, кварцит). Это обусловлено: более низким коэффициентом температурного расширения; меньшей склонностью к взрывообразному разрушению; и эндотермической реакцией декарбонизации, поглощающей тепло при 700–900 °C.
Уровень нагружения μfi = Nfi/NRd — отношение расчётного усилия при пожаре к несущей способности при нормальной температуре. Чем выше μfi, тем меньше допустимое снижение прочности материалов, и тем большие требования предъявляются к размерам сечения и защитному слою. При μfi = 0,2 конструкция может сохранять несущую способность значительно дольше, чем при μfi = 0,7.
Критическая температура арматуры класса A500 составляет 500–520 °C при типичном уровне нагружения (μfi = 0,6). При меньших нагрузках критическая температура может быть выше. Определение точного значения выполняется по формулам раздела 8 СП 468 с использованием коэффициентов условий работы γst из таблицы 5.5.
Нет. СП 468.1325800.2019 не распространяется на сталежелезобетонные, фибробетонные, полимербетонные конструкции и конструкции из жаростойких бетонов и бетонов крупнопористой структуры. Для этих типов конструкций применяются иные нормативные документы.
Для расчёта огнестойкости железобетонных конструкций применяются: NormCAD (модуль расчёта огнестойкости по СП 468); ЛИРА-САПР (теплотехнический и статический расчёт); SCAD Office; специализированные программы для решения задач теплопроводности (ANSYS, ABAQUS). Теплотехнический расчёт также допускается выполнять по графикам изотерм из приложений А и Б к СП 468.
Согласно п. 4.5 СП 468, огнестойкость железобетонных конструкций должна обеспечиваться прежде всего за счёт рационального конструирования сечения — без применения огнезащитных средств. Огнезащита требуется лишь в специально оговорённых случаях (раздел 11 СП 468), когда невозможно обеспечить требуемый предел за счёт параметров сечения, например, при реконструкции существующих конструкций с недостаточным защитным слоем.
Отказ от ответственности. Данная статья носит исключительно ознакомительный и информационно-справочный характер. Табличные данные по минимальным размерам сечений и расстояниям до оси арматуры приведены в качестве ориентировочных справочных значений и могут отличаться от точных значений таблиц 14.1–14.8 СП 468.1325800.2019 в действующей редакции. Для целей проектирования необходимо использовать полный текст СП 468 с актуальными изменениями. Автор и редакция не несут ответственности за последствия использования информации из данной статьи. Все проектные решения должны приниматься квалифицированными специалистами на основании действующих нормативных документов.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.