Основы огнезащиты металлов

Страница 1

Металлы, которые применяются в строительстве (сталь, алюминий), являются негорючими материалами, но их предел огнестойкости в естественном виде, в зависимости от толщины элементов пересечения и величины действующих напряжений, составляет от 0,1 до 0,4 час. Исключение составляют стальные оболочки, мембранные покрытия, у которых предел огнестойкости без огнезащиты может достигать 0,75…1 час. Флизелиновые фотообои абстракция www.wallterra.shop.

Основная опасность при прогревании металлических конструкций заключается в том, что они очень быстро теряют прочность, при этом становятся более пластичными, а линейные температурные деформации вызывают большие изменения размеров, коробление и даже разрушение конструкций. Строительные металлы имеют высокую теплопроводность и невысокую температурную прочность (стали - до 350 оС, а алюминиевые сплавы - до 200 оС), потому их огнезащита заключается в повышении жаропрочности, а также в создании на поверхности металлических элементов конструкций теплоизолирующих экранов, которые способны выдержать действие огня или высоких температур.

Для строительных металлов существует три направления повышения огнестойкости:

-легирование;

-применение защитных покрытий;

- экранирование.

Легирование металлов

Один из путей повышения температурной прочности металлических сплавов - легирование. Его цель - повысить температуру предела текучести, температуру рекристаллизации, коррозионную стойкость и сохранить оптимальный размер зерен сплава.

Например, в то время, когда обычные углеродные стали уже при незначительном прогревании становятся менее твердыми и более пластичными, низколегированные стали до температуры 600 оС не только не теряют своей прочности, но в интервале температур 200…500оС значительно упрочняются. Повышению жаропрочности сталей способствуют, в основном, добавки молибдена (который повышает температуру рекристаллизации) и хрома (который повышает коррозионную стойкость). Также полезными добавками являются присадки вольфрама и ванадия, которые стабилизируют зерно, и кремния, который добавляет окалиностойкость. Распространенными марками низколегированных жаропрочных сталей являются 12МХ, 12ХМ, 12ХМФ, 12Х2МФБ, Х5ВФ. У них длительная прочность сохраняется на уровне 500 кГ/см2 до температур 500…600 оС.

В алюминиевых сплавах не следует ожидать большого влияния легирующих примесей на повышение температурной прочности, потому для них следует использовать огнезащиту покрытиями и экранами.

Фактический предел огнестойкости стальных конструкций при «стандартном» режиме пожара, в зависимости от толщины элементов сечения и величины действующих напряжений, составляет от 0,1 до 0,4 час. Исключение составляют стальные оболочки, мембранные покрытия, у которых предел огнестойкости без огнезащиты может достигать 0,75…1 час. При проектировании зданий и сооружений предел огнестойкости незащищенных стальных конструкций с приведенной толщиной металла в 1 см допускается принимать равным 0,25 час. Значение же необходимых пределов огнестойкости основных строительных конструкций, в частности металлических, составляет от 0,25 до 2,5 час., в зависимости от степени огнестойкости здания и типа конструкций.

Выбор конкретного типа огнезащитного состава и материала, установление их областей использования проводится на основе технико-экономического анализа с учетом:

-величины необходимой предела огнестойкости конструкции;

-типа защищаемой конструкции;

-вида нагрузки;

-температурно-влажностных условий эксплуатации и проведения монтажных работ;

- степени агрессивности окружающей среды по отношению к огнезащитному материалу и материалу конструкции;

-увеличение нагрузки на конструкцию за счет массы огнезащиты;

- трудоемкости монтажа огнезащиты;

- эстетичных требований к конструкции, технико-экономическим показателям.

Наиболее надежными способами огнезащиты:

- облицовка из негорючих материалов;

-огнезащитные покрытия;

-подвесные потолки.

Как облицовочные материалы для огнезащиты металлических конструкций используются бетон, кирпич, гипсокартонные листы (ГКЛ) и другие плиточные и листовые изделия, а также разные типы штукатурки

Обетонирование. Огнезащита металлических конструкций с помощью бетона используется часто, особенно, когда одновременно проводится усиление ригелей, колонн, стоек. Обетонирование выполняют после прикрепления к изделию армирующей сетки (см. рис. 1, а). Толщина слоя бетона 5 см обеспечивает предел огнестойкости 2 час.

Рисунок. 1. Облицовка стальных колонн:

а - бетоном или штукатуркой по сетке; б - кирпичом; в - плиточным материалом.

Облицовка. Облицовки из бетона и кирпича (рис. 1, б) не боятся влажности, могут применяться практически при любых температурно-влажностных условиях, при наличии агрессивной среды, они стойки к атмосферным действиям и динамическим нагрузкам. Толщина слоя кирпича 6,5 см обеспечивает предел огнестойкости 2 час.

Облицовка из теплоизоляционных плит. Наиболее перспективны облицовки из теплоизоляционных плит на основе перлита, вермикулита и цемента, азбестоперлитоцементных и полужестких минераловатных плит (рис.1, в) и (рис. 2). Заводская толщина плит составляет около 5 см, что обеспечивает предел огнестойкости до 2 часов при условии надежного крепления плит к конструкции.

Строительство земляного полотна
Земляное полотно запроектировано с учетом грунтово-геологических и гидрологических условий трассы. Поперечные профили земляного полотна разработаны в соответствии с типовыми проектными решениями серии 5030.48.87 “Земляное полотно автомобильных дорог общего пользования”. Ширина земляного полотна 15 метров. П ...

Климат Чувашской Республики
Территория Чувашской Республики составляет 18,3 тыс. км2. Республика расположена в восточной части Восточно-Европейской равнины на правом берегу р. Волги, между притоками Сурой и Свиягой. На западе граничит с Нижегородской областью, на севере - с Республикой Марий Эл, на востоке - с Республикой Татарстан, н ...

Сбор нагрузок на подошву фундамента.
Фундамент 5. N0=Nk=1944 Mox=0 Moy=Mk-Q*1,8=97,2-11,66*1,8=76,21 Q=Qk=11,66 Фундамент 4 N0=Nk+Рст=972+544,32=1516,32 Mox=- Рст*0,8=-544,32*0,8= - 435,46 Moy= -Mk-Q*1,8= -48,6-5,38*1,8= -58,28 Q=Qk=5,83 Фундамент 7 N0=Nk+ NkI+Pст1+ Pст2+ Pст3=272,16+224,73+68,04+432+54=1050,93 Mox= Pст ...