Эксплуатационные характеристик по огнеупорности.
ОГНЕУПОРНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ.
Огнеупорность конструкционного элемента измеряется устойчивостью ("способность элемента конструкции сохранять механическую прочность при воздействии огня"), непроницаемостью ("способность элемента конструкции под воздействием огня с одной стороны не пропускать и не производить пламя, пары или горячие газы на другой его стороне, не подверженной этому воздействию") и теплоизоляцией ("способность элемента конструкции уменьшать до определённого предела передачу тепла"). В нижеприведённой таблице указаны типичные параметры эксплуатационных характеристик огнеупорности определённого элемента конструкции:
R = механическая устойчивость
Характеризует наступление крайнего состояния при начале обрушения или наступления статической неустойчивости (касается как несущих, так и разделительных элементов)
Е = герметичность
Характеризует наступление крайнего состояния при начале прохождения дыма и горячих газов через элемент (только для разделительных элементов)
I = термоизоляция
Характеризует наступление крайнего состояния при превышении заданного увеличения температуры на поверхности, не подверженной воздействию огня. (только для разделительных элементов)
Ниже приведены требования по огнеупорности, выраженные во времени в минутах в соответствии с действующими нормативами (Циркуляр Итальянского Министерства Внутренних Дел №91/61).
ТРЕБОВАНИЯ ПО ОГНЕУПОРНОСТИ (в минутах)
15 - 30 - 45 - 60 - 90 - 120 - 180
ТРЕБОВАНИЯ ПО ОГНЕУПОРНОСТИ.
Итальянское законодательство, за исключением некоторых особых случаев, не определяет однозначным образом требования по огнеупорности, которые должны быть предписаны для различных элементов конструкций; такие требования определяются согласно огневой нагрузке, как это указано в Циркуляре №91 Итальянского Министерства Внутренних Дел от 14 сентября 1961г. или требуется другими действующими нормативными актами независимо от огневой нагрузки. Циркуляр №91 предлагает метод расчёта класса огнеупорности, присваиваемого отсеку помещения, через огневую нагрузку для изделий гражданского пользования как типичных.
Таким образом, было бы логично вычислять класс огнеупорности деревянного структурообразующего элемента с помощью метода, определённого тем же самым Циркуляром. Но, несмотря на постоянное использование Циркуляра №9.1, причиной чему является отсутствие должной тому альтернативы, данный метод может быть признан лишь временным, поскольку Циркуляр №91 создавался для стальных конструкций, а затем его действие было перенесено также и на структуры из дерева и железобетона. Это временное решение, малоприменимое в реальных ситуациях, полностью отличающихся от контекста пожара, указанного в исходных условиях, часто оказывается неудовлетворительным. Естественно, в условиях отсутствия более конкретных нормативов, как это уже подтвердилось, имеют место дискреционные полномочия со стороны пожарных организаций, у которых есть право факультативности в присвоении время от времени более подходящего уровня безопасности рассматриваемому конструкционному сооружению.
В настоящее время огнеупорность, требуема;, для изделий, имеющим деревянную структуру, определяетсяметодом, изложенном в Циркуляре Итальянского МВД № 91/61, исправленного соответствующим образом согласно указаниям, содержащимся в Приказе Министерства от 6.03.1986. В частности. Приказ Министерства от 6.03.1986«Вычисление огневой нагрузки для помещений, имеющих деревянные несущие конструкции» устанавливает метод вычисления через «долю участия» в пожаре (абсолютно таком, какой описан в том же Циркуляре №91). Применительно к присутствию структурных деревянных элементов, данная «доля участия», прибавленная к вкладу, который дает наличие в отсеке помещения других горючих материалов (не конструкционного типа), численно выражает значение огневой нагрузки по отношению к самому отсеку, которое, переведённое в минуты, выражает также класс здания.
q=Q+12,5S/A
Следовательно, требуемая огнеупорность должна обязательно находиться в равновесии между объективными границами самих требований, указанных в действующих распоряжениях, и реальными величинами, применяемыми альтернативно в зависимости от актуальных технических правил с целью достигнуть или гарантировать по крайней мере эквивалентную безопасность
ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ ОПЫТОВ
Экспериментирование проводилось выдержкой образцов в пламени в нашей опытной печи под воздействием условного пожара (кривая зависимости температуры от времени ISO 834) в течение предварительно установленных промежутков времени и для различных серий проб с образцами древесины, имеющими одинаковые структурные характеристики и обработанные возрастающими количествами наложенного вспенивающегося покрытия PROTHEM WOODA1.
С этой целью были приготовлены для сравнения различные сечения древесины одинаковой длины 1000 мм. по три для каждого опыта, то есть, три серии сечений ели и три серии сечений лиственницы, состоящие из трёх образцов каждый и имеющих следующие размеры:
- сечения из ели 200 х 140 мм.
- сечения из лиственницы 350 х 300 мм.
- сечения из лиственницы 380 х 260 мм.
- сечения из лиственницы 260 х 250 мм.
Прежде, чем приступить к предписанной обработке этих элементов структуры, была выполнена аккуратная зачистка деревянной поверхности, подлежащей обработке составом, для полного удаления пыли, следов грязи и прочих загрязнений; затем было наложено вспенивающееся бесцветное покрытие PROTHEM WOOD A1 и защитной прозрачной отделки PROTHEM WOOD A1 TOP согласно техническим инструкциям для данных продуктов.
В нижеследующих таблицах А и В собраны данные по подготовке образцов ели и лиственницы, подвергнутых испытаниям под воздействием огня.
Таблица А - образцы ели
| Образец | Исходное сечение (мм) | Исходный вес (кг) | Наложенное покрытие (кг/м2) | Время воздействия (мин) |
| 200х135 | 13,860 | - | ||
| 200х135 | 14,100 | - | ||
| 200х135 | 13,750 | - | ||
| 200х135 | 13,700 | 1,060 | ||
| 200х135 | 14,040 | 1,050 | ||
| 200х130 | 12,140 | 0,900 | ||
| 200х135 | 13,700 | 1,460 | ||
| 200х135 | 14,020 | 1,490 | ||
| 200х135 | 14,420 | 1,550 |
Таблица В - образцы лиственницы
| Образец | Исходное сечение (мм) | Исходный вес (кг) | Наложенное покрытие (кг/м2) | Время воздействия (мин) |
| 300x350 | - | |||
| 380x260 | - | |||
| 260x250 | - | |||
| 300x350 | 1,060 | |||
| 380x260 | 1,050 | |||
| 260x250 | 0,900 | |||
| 300x350 | 1,350 | |||
| 380x260 | 1,400 | |||
| 260x250 | 1,400 |
ИСПЫТАНИЯ В ПЛАМЕНИ
Образцы из ели, характеризующиеся ДОСТАТОЧНО тонкой структурой и небольшими размерами, использовались для оценки технических характеристик в огне материалов при экспозиции короткой и средней продолжительности (30, 45 и 60 минут), в то время как элементы из лиственницы, характеризующиеся тяжёлой структурой и значительными размерами, использовались для проверки характеристик в огне при длительной экспозиции (90 и 120 минут).
Как можно заметить, наблюдая данные, собранные в предыдущих таблицах, три серии образцов из ели были использованы для проведения базового анализа для определения влияния количества нанесённого вспенивающегося покрытия на скорость проникновения обугливания, следовательно, для оценки технических характеристик защитного материала исходя из возрастания времени огнеупорности защищённого образца по сравнению с временем для эквивалентных незащищённых структур.
Три комплекта элементов из лиственницы, напротив, были использованы для оценки сначала общего поведения в пламени защитного материала (когда он подвергался долговременным воздействиям) и, в частности, для проверки характеристик вспенивания наложенного покрытия и эффективности (во времени) образующейся защитной пены, а также горячей адгезии вспенивающегося покрытия к основе и постоянность пребывание образующегося защитного слоя пеноматериала на подложке в зависимости от типа дерева (порода древесины, плотность, размеры, поверхностные дефекты и т.д.) также при большом времени экспозиции; и, наконец, влияние защитного материала на уменьшение скорости обугливания (мощность термоизоляции) в зависимости от установленного времени экспозиции.
Для осуществления предусмотренных испытаний пламенем образцы были установлены в экспериментальной печи в горизонтальном положении при контакте запирающей части печи с верхней частью элемента, чтобы имитировать балку, подверженную воздействию пламени с трех сторон.
На экспериментальных образцах не была остановлена какая-либо система дополнительной нагрузки, таким образом, испытуемые элементы оставались только под воздействием собственного веса.
Перед введением образцов в печь был записал начальный вес в килограммах каждого образца и, во внутренней боковой поверхности каждого исследуемого сечения были выполнены отверстия для гнёзд датчиков в следующих точках измерения согласно нижеследующей схеме:
После размещения устройств по измерению и контролю за температурой (термопары в образце и в печи) были зажжены горелки печи, выполняя температурную программу стандартного пожара, определённого в норме ISO 834 для предварительно установленного периода воздействия пламени для различных исследуемых структурных элементов. Данные и наблюдения, собранные во время проведённых различных опытов, были зарегистрированы в соответствующих карточках испытаний.
В конце предусмотренного периода экспозиции пламени горелки были выключены, и испытуемые образцы были извлечены.
После полного удаления корки из обгоревшей древесины регистрировался оставшийся вес (в кг.) каждой из испытанных секций, вычислялось уменьшение оставшегося сечения (в мм²) посредством физического измерения слоя ещё целой древесины после удаления обгоревшей; кроме того, оценивалась глубина обугливания на основе значений температуры, зарегистрированных тремя термопарами, закреплёнными на трёх различных уровнях (принимая, что древесина, достигшая температуры свыше 300°С, полностью сгорела). Во многих случаях, когда горение происходило со значительной неравномерностью, возникли некоторые трудности по физическому измерению основания и высоты оставшегося сечения, и было решено измерить также среднюю длину окружности (в мм.) оставшегося сечения (вычислялось среднее арифметическое на основе 10 измерений для каждого элемента), что позволяло производить более непосредственное сравнение потерь веса и потерь сечения у различных испытуемых элементов.
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ.
Анализы собранных данных позволили получить богатую информацию относительно влияния защитного покрытия.
При рассмотрении полученных результатов в испытаниях образцов из ели в первую очередь выявляется в качестве первой важной информации преимущество, наблюдаемое у различных защищенных элементах по отношению к соответствующим точно таким же испытанным образцам при одинаковом времени воздействия огня.
Следующее наблюдение, которое вытекает из анализов, это то, что увеличение огнеупорности благодаря применению исследуемого защитного покрытия является достаточно небольшим, когда врем< воздействия пламени очень короткое (30 минут), в то время как положительный эффект проявляется при средних периодах экспозиции (45 минут) и становиться весьма существенным в случаях более долгого периода воздействия (60 минут).
Кроме того, можно констатировать, что улучшение свойств благодаря применению защитной системы с точки зрения качества защиты не всегда прямо пропорционально количеству вспенивающегося покрытия: в частности, при наблюдении результатов, полученных на образцах, обработанных различными количествами вспенивающегося вещества, подверженного воздействию пламени в течение 45 и 60 минут, была обнаружена значительная однородность полученных данных и идентичное поведение в огне (вплоть до того, что в случае выдержки в течение 45 минут веса и сечения несгоревшей массы двух образцов, обработанных 1 и 1,5 кг/на 1м состава практически совпадали). Также было обнаружено, что увеличению наложенного элитного слоя не обязательно соответствует существенное улучшение поведения материала в общем пламени; в некоторых случаях экспериментальные пробы показали большую эффективность при небольших величинах толщины наложенного слоя защитного материала.
Однако, анализируя результаты испытаний в пламени образцов лиственницы, были получены интересные данные относительно специфических характеристик наложенного вспенивающегося покрытия, которые показались особенно полезными для описания поведения в общем пламени материалов, применённых в этой программе испытаний. В частности, отмечались следующие явления.
Во время первых минут выдержки в племени наложенное покрытие сразу реагирует, образуя типичную защитную пену; образование "суфле" происходит регулярно как на подложке из ели, которая характеризуется достаточно сырой и сучковатой поверхностью с большими продольными трещинами, так и на подложке из лиственницы, для которой характерна больший объёмный вес (более плотная древесина) и определённо более однородная и упорядоченная поверхность. Исходя из этого, делается вывод, что реакция вспенивания никоим образом не обусловлена физико-химическими характеристиками подложки, на которую наносится защитный материал.
Во время проведения пробы в пламени можно было констатировать, что защитная плёнка идеальным образом оставалась на месте почти на всём протяжении предусмотренного периода выдержки в огне, а в двух случаях, когда сечения были наиболее массивны, на испытуемых образцах, когда их только что вынули из печи после 120-минутной выдержки в огне, во многих местах были видны следы пены, которая ещё хорошо держалась.
Все элементы, обработанные защитным составом, характеризовались значительным замедлением скорости проникновения обугливания: во время первых минут испытания пламенем, как уже было сказано ранее, покрытие начало разбухать, образуя защитную пену к способствуя задержке обугливания первого слоя древесины приблизительно на 30 минут (по сравнению с соответствующими незащищёнными образцами).
Это явление также подтверждено отмеченной разницей в весе между исходным и конечным сечениями различных сгоревших образцов: в самом деле, изменение веса, обнаруженные у целых образцов, обработанных составом, по сравнению с сечениями, оставшимися после выдержки в огне в течение 120 минут, в точности соответствуют разнице в весе, обнаружившейся у таких же образцов, не подвергнутых обработке и выдержанных в пламени в течение 90 минут. Кроме того, во всех наблюдаемых случаях конечное сечение обработанных образцов (выдержанных в огне в течение 120 минут) оказывается всегда большим соответствующего оставшегося сечения, измеренного на эквивалентных незащищённых образцах, выдержанных в течение 90 минут.
Хорошая корреляция собранных данных была подтверждена также значениями температуры, отмеченными термопарами, закреплёнными на защищённых образцах (время выдержки в огне 120 минут), которые оказались сравнимые с соответствующими значениями температуры, найденными в эквивалентных необработанных образцах (время выдержки в огне 90 минут).
Исключением является защищённый профиль имеющий меньшее сечение:зарегистрированная умеренная температура указывает, что сечение данного профиля не было затронуто процессом горения, по крайней мере, до уровня, на котором была установлена
первая термопара.
Проведённые испытания позволили установить, что применение нанесённого вспенивающегося покрытия позволяет задержать проникновение обугливания по крайней мере на 30 минут, и увеличить, по крайней мере на 30 минут огнеупорность всех исследуемых образцов, обеспечив повышенный уровень требуемой безопасности, не прибегая к увеличению размеров рассматриваемых элементов.
ПРИМЕР РАСЧЁТА.
Если величина оставшегося сечения не достигает минимальной, требуемой расчётом, его необходимо увеличить.
- Сечение может быть увеличено двумя способами:
наложением дополнительного древесного слоя, то есть практически прибить гвоздями или наклеить самые обыкновенные деревянные доски для увеличения размеров сечения. В нашем случае исходное сечение (15 х 25) должно быть увеличено до 18 х 28, и таким образом после 45 мин. воздействия огня оставшееся сечение будет превышать расчётное. - применением защитных покрытий, панелей, красок или других материалов, имеющих толщину или свойства, которые эквивалентны необходимому увеличению толщины дерева.
В данном случае это вспенивающиеся краски; испытания, исследования и эксперименты, о которые были описаны выше, привели к разработке диаграммы или таблицы, с помощью которой можно определить расход состава на 1 м2, эквивалентный недостающей толщине дерева с целью достижения определённого класса огнеупорности.
ОГНЕЗАЩИТНЫЕ КРАСКИ
| "ПРОТЕРМ ВУД-1" КРАСКА ОГНЕЗАЩИТНАЯ ДЛЯ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Производитель: ООО "А+В" по лицензии фирмы "ITALVIS PROTECT S.r.l.", Италия ТУ 2316-004-20942052-00 | ||||||||||||||||
1. ОПИСАНИЕ ПРОДУКТА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Огнезащитная вспучивающаяся краска ПРОТЕРМ ВУД изготовлена на основе водорастворимых искусственных смол, в ней отсутствуют компоненты, содержащие формальдегиды и галогены. Краска ПРОТЕРМ ВУД - белая предназначена для огнезащиты конструкций из древесины, ДСП и ДВП на складах, чердаках, в подсобных помещениях общественных, промышленных и жилых зданий - в тех случаях, когда не предъявляются высокие требования к внешнему виду деревянных конструкций и их можно покрасить краской. Краска ПРОТЕРМ ВУД - прозрачная предназначена для огнезащиты конструкций из древесины, ДСП и ДВП (в том числе фанерованные шпоном). Прозрачную краску ПРОТЕРМ ВУД целесообразно применять в тех случаях, когда необходимо сохранить текстуру древесины (стены, потолки, выгородки, полки и шкафы) в офисах, банках, барах и ресторанах, на выставках и в салонах, в коттеджах - везде, где предъявляются высокие требования к внешнему виду деревянных конструкци. Краска ПРОТЕРМ ВУД переводит древесину в категорию трудносгораемых материалов. 2. НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ БАЗА Сертификат пожарной безопасности №ССПБ.RU.ОП 014.В.00096 от 20 июня 2001 г. Краска огнезащитная для древесины ПРОТЕРМ ВУД соответствует требованиям пожарной безопасности, установленным в НПБ 251-98, ГОСТ 16363-98 - 1 группа огнезащитной эффективности при расходе 390 г/м². 3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
4. СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ Подготовка поверхности к покрытию: Условия проведения работ Методы нанесения Защита от воздействия неблагоприятных факторов 5. УСЛОВИЯ ХРАНЕНИЯ Хранить краску необходимо в теплом, сухом помещении при температуре воздуха от +5ºС до +40ºС. 6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ Краска и ее пары не содержат вредные для здоровья человека вещества, не раздражают кожу и слизистые оболочки. 7. ОЧИСТКА ИНСТРУМЕНТА Инструмент очищается водой или уайт-спиритом, если остатки краски высохли | ||||||||||||||||
| "ВУПРОТЕК-1" ОГНЕЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ Производитель: ООО НПО "Полимерстройсервис" г.Нижний Новгород, Россия | ||||||||||||||||
1. ОПИСАНИЕ ПРОДУКТА И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Предназначено для внешней и глубокой обработки конструкций из цельной древесины, ДСП и ДВП с целью снижения их горючести. Состоит из водного раствора антипиренов (часть А) и лака (часть Б) - пленкообразующего состава на латексной основе, защищающего, в случае необходимости, обработанную антипиреном поверхность от неблагоприятного воздействия окружающей среды (повышенные влажность и загрязнение воздуха). Покрытие ВУПРОТЕК-1 используется в промышленном и жилищно-гражданском строительстве. 2. НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ БАЗА ТУ 2386-012-36740853-2000 Сертификат пожарной безопасности № ССПБ. RU. УП001. В01582. Состав ВУПРОТЕК-1(часть А) обеспечивает 1 группу огнезащитной эффективности при расходе 600 г/м2. Гигиенический сертификат № 04К-590 от 7 мая 1997г 3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
4. СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ Подготовка поверхности к покрытию: Условия проведения работ Методы нанесения 5. УСЛОВИЯ ХРАНЕНИЯ Хранить состав необходимо в герметичной таре при температуре от +5ºС до +40ºС. 6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ Состав при хранении и работе не выделяет вредные для человека вещества, не раздражает кожу и слизистые оболочки. 7. ОЧИСТКА ИНСТРУМЕНТА Инструмент после работы очищается водой. | ||||||||||||||||
ОГНЕУПОРНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ.
Огнеупорность конструкционного элемента измеряется устойчивостью ("способность элемента конструкции сохранять механическую прочность при воздействии огня"), непроницаемостью ("способность элемента конструкции под воздействием огня с одной стороны не пропускать и не производить пламя, пары или горячие газы на другой его стороне, не подверженной этому воздействию") и теплоизоляцией ("способность элемента конструкции уменьшать до определённого предела передачу тепла"). В нижеприведённой таблице указаны типичные параметры эксплуатационных характеристик огнеупорности определённого элемента конструкции:
R = механическая устойчивость
Характеризует наступление крайнего состояния при начале обрушения или наступления статической неустойчивости (касается как несущих, так и разделительных элементов)
Е = герметичность
Характеризует наступление крайнего состояния при начале прохождения дыма и горячих газов через элемент (только для разделительных элементов)
I = термоизоляция
Характеризует наступление крайнего состояния при превышении заданного увеличения температуры на поверхности, не подверженной воздействию огня. (только для разделительных элементов)
Ниже приведены требования по огнеупорности, выраженные во времени в минутах в соответствии с действующими нормативами (Циркуляр Итальянского Министерства Внутренних Дел №91/61).
ТРЕБОВАНИЯ ПО ОГНЕУПОРНОСТИ (в минутах)
15 - 30 - 45 - 60 - 90 - 120 - 180
ТРЕБОВАНИЯ ПО ОГНЕУПОРНОСТИ.
Итальянское законодательство, за исключением некоторых особых случаев, не определяет однозначным образом требования по огнеупорности, которые должны быть предписаны для различных элементов конструкций; такие требования определяются согласно огневой нагрузке, как это указано в Циркуляре №91 Итальянского Министерства Внутренних Дел от 14 сентября 1961г. или требуется другими действующими нормативными актами независимо от огневой нагрузки. Циркуляр №91 предлагает метод расчёта класса огнеупорности, присваиваемого отсеку помещения, через огневую нагрузку для изделий гражданского пользования как типичных.
Таким образом, было бы логично вычислять класс огнеупорности деревянного структурообразующего элемента с помощью метода, определённого тем же самым Циркуляром. Но, несмотря на постоянное использование Циркуляра №9.1, причиной чему является отсутствие должной тому альтернативы, данный метод может быть признан лишь временным, поскольку Циркуляр №91 создавался для стальных конструкций, а затем его действие было перенесено также и на структуры из дерева и железобетона. Это временное решение, малоприменимое в реальных ситуациях, полностью отличающихся от контекста пожара, указанного в исходных условиях, часто оказывается неудовлетворительным. Естественно, в условиях отсутствия более конкретных нормативов, как это уже подтвердилось, имеют место дискреционные полномочия со стороны пожарных организаций, у которых есть право факультативности в присвоении время от времени более подходящего уровня безопасности рассматриваемому конструкционному сооружению.
В настоящее время огнеупорность, требуема;, для изделий, имеющим деревянную структуру, определяетсяметодом, изложенном в Циркуляре Итальянского МВД № 91/61, исправленного соответствующим образом согласно указаниям, содержащимся в Приказе Министерства от 6.03.1986. В частности. Приказ Министерства от 6.03.1986«Вычисление огневой нагрузки для помещений, имеющих деревянные несущие конструкции» устанавливает метод вычисления через «долю участия» в пожаре (абсолютно таком, какой описан в том же Циркуляре №91). Применительно к присутствию структурных деревянных элементов, данная «доля участия», прибавленная к вкладу, который дает наличие в отсеке помещения других горючих материалов (не конструкционного типа), численно выражает значение огневой нагрузки по отношению к самому отсеку, которое, переведённое в минуты, выражает также класс здания.
q=Q+12,5S/A
Следовательно, требуемая огнеупорность должна обязательно находиться в равновесии между объективными границами самих требований, указанных в действующих распоряжениях, и реальными величинами, применяемыми альтернативно в зависимости от актуальных технических правил с целью достигнуть или гарантировать по крайней мере эквивалентную безопасность
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПО ОГНЕУПОРНОСТИ.
Эксплуатационные характеристики по огнеупорности структурного элемента из дерева, цельного массива или многослойного, могут быть определены опытным или аналитическим путём,
Экспериментальный метод представляет собой процедуру испытания непосредственно в печи(Циркуляр №91). Данный метод применяется прежде всего дляоценки огнеупорности структурныхэлементов с наложеннымизащитными покрытиями. Экспериментальный контроль основывается на проверке:
- устойчивости"R" (падение несущей способности под допустимой нагрузкой для несущих структурных элементов). Поскольку пожар является случайным условием нагрузки исключительного типа, проверка может быть проведена при обычных постоянных нагрузках и уменьшенного значения (70%) случайной нагрузки;
- герметичности "Е"(пропускание огня и дыма) и
- термоизоляции «I» (достижение температуры 150º С на стороне, не подверженной воздействию огня в случае с разделительными элементами).
Полученное значение огнеупорности всегда относится к испытуемому элементу, тем более что в конце отчёта с б испытаниях всегда пишется:
"...испытуемому элементу присваивается класс огнеупорности ... или REI..."R или REI присваиваются при экспериментальной проверке. Естественно, прямой метод подвержен некоторым ограничениям: например, возможность испытывать элементы в натуральную величину и при естественных условиях эксплуатации ограничены размерами печи для опытов; кроме того, результаты испытаний нелегко интерполировать или экстраполировать на различные структуры по причине различной природы тестируемых элементов, механических связей и налагаемых нагрузок; наконец, бюджетные расходы на тщательные исследования, необходимые для более глубокого изучения защитных характеристик различных материалов, часто очень высоки по причине большого числа опытов, которые необходимо выполнить и больших сроков выполнения заказов на эти пробы.
Аналитические методы расчёта основаны на традиционных критериях "холодной" проверки. С помощью их вычисляетсямеханическая устойчивость «R», предполагая, что в случае пожара скорость уменьшения размеров подверженного огню сечения постоянна во времени и что под обугленным слоем дерева древесина, ещё не затронутая огнём, сохраняет неизменными свои механические характеристики.
Хотя и в достаточно общем виде, метод, изложенный вПриказе Министерстваот8.03.1985 «Директива о наиболее срочных и необходимых мерах по предупреждению пожаров с цельювыдачи временного разрешения согласно закону от 7 декабря 1984 №818», фактически приводит полезные указания для вычисления огнеупорности отдельных структурных деревянных элементов. Процедура вычисления резко упрощена, и огнеупорность, вычисляемая для каждого отдельно взятого элемента структуры, больше не зависит от температуры самого элемента, а зависит исключительно or времени воздействия пламени, которому подвергается элемент; расчёт может быть сведён к следующему неравенству:
Где:
- огнеупорность, вычисленная для элемента
- огнеупорность согласно нормативным требованиям.
Теоретическое определение несущей способности структурного элемента из дерева, подверженного дополнительной нагрузке при пожаре, определяется как крайний срок, по истечении которого рассматриваемый элемент, подверженный эксплуатационной нагрузке, сохраняет собственную устойчивость "R", с применением следующих указаний:"Разрешено использование несущих конструкций, если будет удостоверено, что оставшееся сечение по истечении времени, равного значению огневой нагрузка, вычисленного согласно Циркуляру .N's91 от 14 сентября 1961, сохраняет устойчивость R, в соответствии с нагрузками, которым он подвержен, имея в виду, что размеры структурных элементов уменьшаются под действием огю- согласно следующим значениям:
Балки внешние образующие свода и боковые 0,8мм. в минуту;
Балки итрадосы (внутренние образующие свода) 1,1 мм. в минуту;
Пилястры (колонны) 0,7мм. в минуту;
Другие горизонтальные структуры 1,1 мм. в минуту. Вышеуказанные цели могут также быть достигнуты защитой сертифицированными материалами.(приложение А п. 6,1 Приказа Министерства 8.03,1985).
Принятые критерии оценки, как уже было сказано ранее, основаны на концепции «оставшегося сечения»: они используют предположение, что скорость проникновения обугливания постоянна во времени, и что механические характеристики дерева, ещё не подверженного обугливанию, остаются неизменными. Такие допущения могут оказаться крайне общими, поскольку они не содержат никакой ссылки на факторы, считающимися основополагающими для поведения дерева в огне, такие, как порода дерева, качество применяемой в строительстве древесины, тип структуры (цельное дерево или многослойная клееная древесина), содержание влаги, наличие или отсутствие покрытий из защитных материалов, тип и величина нагрузки, которым подвергается элемент.
Сегодня можно покинуть области крайних упрощений и обратиться к методу вычислений, определённом в самой последней норме Итальянского Государственного Стандарта UNI 9504 "аналитический процесс оценки огнеупорности деревянных конструктивных элементов". Данный критерий принимает в качестве базовой гипотезы, что "...обугливание древесины под действием огня развивается перпендикулярно поверхности элемента, подверженной его воздействию, с постоянной скоростью и зависит исключительно от типа древесины; дерево сохраняет неизменными свои механические свойства в части, не затронутой обугливанием; зависимость напряжения и деформации линейна вплоть до излома."
Для проверки технических характеристик вычисляют несущую способность элемента в самом нагруженном сечении по вероятностному ме<