Таблица 4
|
Материал ограждений |
Значения
коэффициента f1, равного при |
|||||
|
0,02 |
0,04 |
0,06 |
0,08 |
0,10 |
0,12 |
|
|
Тяжелый бетон |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
|
Легкий бетон |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2,5 |
|
Тяжелый бетон (50%) и легкий бетон (50%) |
1,35 |
1,35 |
1,35 |
1,50 |
1,55 |
1,65 |
|
То же (33%) и (50%), а также (17%) трехслойных конструкций из гипсовой плитки, минеральной ваты и кирпича |
1,65 |
1,50 |
1,35 |
1,50 |
1,75 |
2 |
|
Стальной лист (80%) и бетон (20%) |
0,75 |
0,75 |
0,65 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
|
Бетон (20%) в двухслойной гипсовой панели с воздушной прослойкой |
1,5 |
1,45 |
1,35 |
1,25 |
1,15 |
1,05 |
|
Стальной лист - минеральная вата (100 мм) - стальной лист |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
2,5 |
___________________
* См.: Бартелеми Б., Крюппа Ж. Огнестойкость строительных конструкций. - М.: Стройиздат, 1985.
з) определить значение приведенного коэффициента проемности по формуле
;
(3)
и) найти по табл. 1-4 прил. 3 значение пожарной нагрузки;
к) вычислить приведенную пожарную нагрузку по формуле
qпр = f1 q; (4)
л) по графикам рис. 1-6 прил. 4 найти зависимость температуры в помещении от времени t, определить максимальную температуру в помещении во время пожара tmax, фактическое время продолжительности интенсивного горения при пожаре tф.
5.3. От фактической длительности интенсивного горения при пожаре tф (или t1) следует перейти к эквивалентной длительности интенсивного горения при пожаре tэ. Эквивалентная длительность интенсивного горения при пожаре необходима для оценки его воздействия на конструкции в том случае, если бы температура пожара во времени изменялась бы по стандартной кривой (табл. 5). Это позволяет определить с помощью простых графиков распределение температуры по сечению конструкций во время пожара и сравнить фактические данные по пределам огнестойкости конструкций с нормативными.
Таблица 5
|
t, r - мин |
t, °С |
t, r - мин |
t, °С |
t, r - мин |
t, °С |
|
0-05 |
556 |
0-55 |
910 |
2-45 |
1075 |
|
0-10 |
659 |
1-00 |
925 |
3-00 |
1090 |
|
0-15 |
718 |
1-10 |
950 |
3-15 |
1100 |
|
0-20 |
750 |
1-20 |
970 |
3-30 |
1115 |
|
0-25 |
790 |
1-30 |
986 |
3-45 |
1120 |
|
0-30 |
821 |
1-40 |
1005 |
4-00 |
1128 |
|
0-35 |
824 |
1-50 |
1015 |
4-15 |
1135 |
|
0-40 |
865 |
2-00 |
1029 |
4-30 |
1147 |
|
0-45 |
885 |
2-15 |
1045 |
4-45 |
1154 |
|
0-50 |
895 |
2-30 |
1065 |
5-00 |
1160 |
5.4. Фактическое время продолжительности интенсивного горения при пожаре tф, следует сравнить с временем интенсивного горения t1, зафиксированном в акте предварительного обследования (от начала интенсивного горения до начала снижения температуры при пожаре).
Если разница между tф и t1 меньше ±40%, то за длительность интенсивного горения при пожаре принимают tф. Если имеется большая разница между tф и t1, то необходимо выяснить причину этого несоответствия. Если причину выяснить не удалось, то за длительность интенсивного горения при пожаре принимают t1.
Эквивалентную длительность интенсивного горения при пожаре tэ следует определять графически или аналитически из равенства площадей
Sф = Sст, (5)
где Sф - площадь на графике под кривой зависимости средней температуры в помещении рассматриваемого пожара от времени, ограниченной tф (прил. 5); Sст - площадь на графике под кривой зависимости температуры в помещении, развивающейся по стандартной кривой пожара, от времени, ограниченной tэ (см. прил. 5).
Рис. 1. График приведения фактического температурного режима к стандартному
tст - длительность стандартного пожара; tф - длительность фактического пожара;
tот - разница в максимальной температуре фактического tф и стандартного tст пожаров
(tот = tф - tст)
Определить tэ из равенства (5) можно только в том случае, если максимальная температура в помещении рассматриваемого пожара отличается от максимальной температуры стандартного пожара не более чем на +100 °С. В других случаях tэ определяют из графика, приведенного на рис. 1. Для этой цели находят разницу в максимальных температурах рассматриваемого пожара 
и стандартного 
, откладывают значение длительности рассматриваемого пожара, например, 
на оси tф (точка А), восстанавливают перпендикуляр из точки А от оси tф до пересечения с линией равных значений Dt (например, точка В), из точки B проводят параллельную оси tф линию до пересечения оси tэ;
полученное значение 
(точка С) будет искомым.
5.5. По графикам рис. 1-35 прил. 6 в зависимости от вида конструкции (колонна, балка, плита), вида бетона (тяжелый, легкий), размеров и формы поперечного сечения конструкции, характера ее нагрева (односторонний, трехсторонний, четырехсторонний нагрев), времени нагрева tэ необходимо определить распределение температуры по поперечному сечению железобетонных конструкций.
За время нагрева конструкции принимают эквивалентное время интенсивного горения при пожаре tэ.
За максимальную температуру нагрева арматуры принимают температуру в центре ее сечения.
За максимальную температуру бетона принимают максимальную температуру нагрева поверхности железобетонной конструкции.
5.6. Максимальную температуру бетона во время пожара можно также определять опытным путем, исследуя образцы бетона, взятые из железобетонных конструкций на месте пожара.
Образцы бетона - это куски бетона массой 100-200 г, отколотые от поверхностных слоев (2-3 см) железобетонной конструкции.
Образцы бетона изучают в специализированной лаборатории НИИЖБ или другого института, имеющего необходимое оборудование.
Для исследования используют следующие методы:
термолюминесцентный;
ртутной порометрии или сорбционный;
дифференциально-термический;
термогравиметрический.
Описание методов исследований образцов бетона после пожара приведено в "Методических рекомендациях по оценке свойств бетона после пожара" (М.: НИИЖБ, 1985).
5.7. Значение максимальных температур нагрева бетона можно определять также по цвету бетона и некоторым физико-химическим эффектам (табл. 6).
Таблица 6
|
Цвет бетона |
Максимальная температура нагрева бетона, °С |
Возможные дополнительные эффекты |
|
Нормальный |
300 |
Нет |
|
Розовый до красного |
300-600 |
Начиная с 300 °С - поверхностные трещины, с 500 °С - глубокие трещины, с 572 °С - раскол или выкол заполнителей, содержащих кварц |
|
Серовато-черноватый до темно-желтого |
600-950 |
700-800 °С - отколы бетона, обнажающие в ряде случаев арматуру, 900 °С - диссоциированный известняковый заполнитель и цементный дегидратированный камень сыплются, крошатся |
|
Темно-желтый |
Более 950 °С |
Много трещин, отделение крупного заполнителя от растворной части |
5.8. Значение максимальной температуры нагрева арматуры можно также определять по температуре нагрева бетона у поверхности арматуры со стороны воздействия высокой температуры на конструкцию.
5.9. Изменение прочности бетона при сжатии после пожара можно оценить, зная значения максимальных температур его нагрева, вид бетона, условия его твердения (табл. 7).
Таблица 7
|
Вид бетона и условия твердения |
Снижение прочности бетона после пожара, %, при максимальной температуре его нагрева, °С |
||||||
|
60 |
120 |
150 |
200 |
300 |
400 |
500 |
|
|
Тяжелый с гранитным заполнителем, естественное |
30 |
30 |
30 |
30 |
40 |
60 |
70 |
|
То же, тепловлажностная обработка |
15 |
20 |
20 |
20 |
20 |
30 |
45 |
|
То же, с известняковым заполнителем |
15 |
20 |
20 |
25 |
25 |
40 |
60 |
|
Легкий с керамзитовым заполнителем, тепловлажностная обработка |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
15 |
20 |
Примечания: 1. В таблице указано, на сколько процентов снижается значение прочности бетона после пожара по сравнению с значением прочности бетона до пожара. 2. Прочность бетона после его нагрева до температур ниже 60 °С принимается равной ее значению до пожара. 3. После нагрева до температур выше 500 °C значения прочности бетона принимаются равными нулю. 4. Промежуточные значения снижения прочности бетона устанавливаются линейной интерполяцией.
5.10. Изменение прочности арматуры после пожара можно оценить, зная значения максимальных температур ее нагрева, положение арматуры в конструкции, класс арматуры, ее предварительное напряжение (табл. 8).
Таблица 8
|
Положение арматуры в конструкции, наличие предварительного напряжения |
Класс арматуры |
Снижение прочности арматуры после пожара, %, при максимальной температуре ее нагрева, °С |
||
|
300 |
400 |
500 |
||
|
За пределами зоны анкеровки независимо от преднапряжения |
A-I, A-II, А-III |
Нет |
Нет |
Нет |
|
А-IV, А-V, А-VI |
То же |
5 |
10 |
|
|
Ат-IV, Ат-V, Ат-VI |
" |
10 |
20 |
|
|
В-II, Вр-II, К7 |
" |
30 |
60 |
|
|
В зоне анкеровки арматуры, ненапрягаемой |
А-II, А-III, А-IV, А-V, Ат-III, Ат-IV, Ат-V |
|
20 |
40 |
|
То же, предварительно-напряженной |
А-IV, Ат-IV |
" |
25 |
50 |
|
Ат-V, А-V |
" |
30 |
60 |
|
|
А-VI, Ат-VI |
" |
35 |
70 |
|
|
Вр-II, К7 |
" |
45 |
90 |
|
|
В-II |
" |
60 |
- |
|
Примечания: 1. В таблице указано, на сколько процентов снижается значение прочности арматуры после пожара по сравнению с значением прочности арматуры до пожара. 2. Прочность арматуры (за исключением класса B-II) после нагрева до температуры выше 500 °С принимается равной нулю; для класса B-II это значение принимается после температуры нагрева выше 400 °С. 3. Промежуточные значения снижения прочности арматуры устанавливаются линейной интерполяцией.
5.11. Прочность бетона и арматуры можно определить также на основании физико-механических испытаний образцов бетона и арматуры, взятых непосредственно из железобетонной конструкции. Количество образцов от одной конструкции должно составлять:
для бетона - не менее 3 и для арматуры - не менее 2.
Отбор образцов из конструкции производят из бетона - выпиливанием или высверливанием; из арматуры - выпиливанием или вырезанием с помощью кислородно-ацетиленовой горелки.
Образцы бетона могут быть в виде кубиков или цилиндров с наименьшим размером 4d, где d - максимальный диаметр крупного заполнителя в бетоне. Образцы арматуры должны иметь длину не менее 25 da, da - диаметр арматуры.
Определение прочности бетона и арматуры выполняют в соответствии с ГОСТ 12004-81 с изм. "Сталь арматурная. Методы испытаний на растяжение", ГОСТ 18105.0-80 "Бетоны. Правила контроля прочности. Основные положения" ГОСТ 10180-78 с изм. "Бетоны. Методы определения прочности на сжатие и растяжение в лаборатории физико-механических испытаний любого института или предприятия, которые имеют право выдачи официального документа о результатах испытаний".
Результаты определения прочности бетона будут характеризовать только среднюю прочность бетона на толщине конструкции, из которой отобраны образцы.
5.12. Места отбора проб из конструкции, их общее количество определяет эксперт.
5.13. Прочность бетона поверхностного слоя конструкции можно определять методом пластической деформации с помощью эталонного молотка Н.П. Кашкарова (ГОСТ 22690.2-77) или аналогичных методов (молотка И.А. Физделя и др.).
При отсутствии указанных инструментов допускается ориентировочно оценивать прочность бетона по следам, оставленным на зачищенной и выравненной поверхности конструкции от удара средней силы слесарным молотком массой 600-700 г по бетону или зубилу, установленному заостренным концом перпендикулярно поверхности бетона. Прочность оценивается в соответствии с данными разд. 4 "Руководства по обеспечению долговечности железобетонных конструкций предприятий черной металлургии при их реконструкции и восстановлении" (М., Стройиздат, 1982) по характеристике оставленного следа на бетоне после десяти ударов (табл. 9).
5.14. Оценку дефектности структуры бетона можно выполнить визуально по количеству трещин, длине и ширине их раскрытия, простукиванием молотком по поверхности конструкции, по скорости распространения ультразвуковых колебаний (УЗК) в бетоне.
5.15. Ширину раскрытия трещин рекомендуется замерять в месте максимального раскрытия, а там где возможно и на уровне растянутой арматуры с помощью оптической лупы (с четырехкратным увеличением и более) или микроскопа МПБ-2, имеющего 24-кратное увеличение.
Глубину трещин рекомендуется определять с помощью игл и тонких проволочных щупов, а также ультразвуковым импульсным методом в соответствии с "Указаниями по определению ультразвуковым импульсным методом границ и глубины распространения трещин (ВС 11-49-71)". (См.: Министерство энергетики и электрификации СССР, 1972.)