Огнестойкость железобетонных конструкций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Липецкий Государственный Технический Университет

Кафедра строительного материаловедения и дорожных технологий

Огнестойкость железобетонных конструкций

Кузнецов С.А.

Липецк 2020 г.

Введение

Огнестойкость железобетонных конструкций зависит от многих факторов: конструктивной схемы, размеров конструкции, уровня эксплуатационных нагрузок, толщины защитных слоев бетона, типа арматуры, вида бетона и его влажности и др.

В условиях пожара предел огнестойкости железобетонных конструкций наступает, как правило, за счет снижения прочности бетона при его нагреве, теплового расширения и температурной ползучести арматуры, возникновения сквозных отверстий или трещин в сечениях конструкций, а также в результате утраты теплоизолирующей способности.

Наиболее чувствительными к воздействию пожара являются изгибаемые железобетонные конструкции: плиты, балки, ригели, прогоны.

Такое относительно небольшое значение пределов огнестойкости изгибаемых железобетонных элементов объясняется тем, что рабочая арматура растянутой зоны этих конструкций, которая вносит основной вклад в их несущую способность, защищена от пожара лишь тонким защитным слоем бетона. Это и определяет быстроту прогрева рабочей арматуры конструкции до критической температуры.

Огнестойкость сжатых железобетонных элементов исчерпывается при пожаре за счет снижения прочности, поверхностных, наиболее прогреваемых слоев бетона, сопротивления рабочей арматуры при нагреве.

Критические для металла температуры

Под потерей огнестойкости понимается критическое состояние объекта, предшествующее его полному разрушению. По параметру возгораемости все входящие в состав строительных конструкций материалы условно делятся на несгораемые, трудносгораемые и легкосгораемые.

Отличительной особенностью металлоконструкций является быстрая потеря ими своих противопожарных свойств в условиях сильного разогрева, характерного для классической пожарной ситуации.

В связи с этим предел огнестойкости металлических конструкций редко превышает значение 10-20 минут, а конкретная его величина зависит от целого ряда факторов.

В первую очередь она определяется интенсивностью разогрева материала, из которого сделано сооружение. В случае разового или кратковременного воздействия открытого огня, сопровождающегося скачкообразным изменением температуры, металл нагревается не так быстро (в сравнении с окружающим пространством).

При постоянном и медленном нарастании энергии нагрева в очаге пожара металл сопротивляется ему только в течение короткого времени.

По истечении этого временного промежутка его температура выравнивается с окружением. Далее, на рассматриваемый показатель существенное влияние оказывают характеристические размеры отдельных элементов конструкций, а именно приведённая толщина металлов, предел огнестойкости которых подлежит оценке и размеры площади нагрева.

С увеличением характеристических размеров металлоконструкций и уменьшением площади их непосредственного контакта с огнём, скорость повышения температуры снижается.

Ещё одним фактором, определяющим поведение изготавливаемых из металла сооружений и позволяющим поднять порог их огнестойкости, является наличие специальных защитных средств.

Из сказанного следует, что температура нагрева металлических конструкций при пожаре может принимать произвольные значения. А для оценки состояния сооружения необходим какой-то фиксированный параметр, определяющий снижение прочностных свойств металла с его накаливанием.

Для этого и вводится специальный температурный показатель (коэффициент), по достижении которого граница прочности металла в нагретом состоянии уменьшается до предельно низкой величины. Приведшее же к этой ситуации значение температуры называется критическим.

Причины разрушения (снижения прочности)

Основная причина снижения прочности металлоконструкций при пожаре - длительное воздействие критических температур. В результате этого разрушаются нормальные связи между элементами всей конструкции с одновременным ослаблением межмолекулярных металлических связей (вследствие плавления).

Среди факторов, способствующих разрушению стальных конструкций, особо выделяются:

· высокая теплопроводность, объясняемая образованием во время пожара так называемого «электронного газа»;

· обезуглероживание поверхностного слоя металлических заготовок, способствующее возникновению в нём нагрузок растягивающего типа;

· большой перепад температур по сечениям каркасных оснований и перекрытий из металла, приводящий к появлению критических напряжений.

При подготовке решений по защите конструкций от термических воздействий во время пожара все эти факторы должны учитываться в единой связке.

Заключение

На современном этапе развития человеческого общества, когда в результате научно-технической революции усилилось его воздействие на биосферу, практическое значение экологии необычайно возросло. Экология должна служить научной базой любых мероприятий по использованию и охране природных ресурсов, по сохранению среды в благоприятном для обитания человека состоянии. Познание основных принципов трансформации вещества и энергии в природных экосистемах создает теоретическую основу для разработки практических мероприятий по увеличению количества и качества пищевых продуктов, производимых в биосфере. Исследования природных механизмов регуляции численности популяций служат основой планирования и разработки систем мероприятий по управлению численностью экономически важных видов.

Сейчас у человечества две важнейших проблемы: предотвращение ядерной войны и экологические катастрофы. Сопоставление не случайно: антропогенное давление на природную среду грозит тем же что и применение атомного оружия, - уничтожением жизни на Земле.

Особенностью нашего времени является интенсивное и глобальное воздействие человека на окружающую среду, что сопровождается интенсивными и глобальными негативными последствиями. Противоречия между человеком и природой способны обостряться, помимо прочего, из-за того, что не существует предела росту материальных потребностей человека, в то время как способность природной среды удовлетворить их - ограничена.

Система малонарушенных природных территорий в России представляется довольно развитой и сравнительно гибкой.

Причем, густота сети этих территорий и гибкость системы охраны в последние годы растет. Хотя эта система (как и вся страна в целом) переживает сейчас существенные экономические трудности, прогноз ее развития в общем благоприятен. Основным недостатком сети ООПТ России является ее неравномерность и, особенно, малая густота в наиболее подверженной антропогенной трансформации степной зоне. В европейской степи есть заповедники, но они (по масштабам России) микроскопические, в западносибирской же степи нет ни заповедников, ни национальных природных парков. Создание здесь в 1994 г. трех водно-болотных угодий международного значения можно рассматривать лишь как первый и довольно робкий шаг в деле налаживания охраны природных территорий этого крайне важного региона. В то же время основные площади особо охраняемых территорий сконцентрированы в малотрансформированных тундре и тайге. Россия в этом отношении уподобляется человеку, который «ищет потерянную монету не там, где ее потерял, а там, где светло».

Список литературы

железобетонный металлоконструкция пожар огнестойкость

1. Об особо охраняемых природных территориях Российской Федерации. Федеральный закон от 14 марта 1995 г. // Сборник руководящих документов по заповедному делу- М.: Изд-во Центра охраны дикой природы, 2000.

2. Бродский А.К. Общая экология: УЧЕБ. ДЛЯ СТУД. ВУЗов.- М.: Проспект, 2008.

3. Человек и природа: экологическая история / Под ред. Д. Александрова.- СПб.: Алетейя, 2008.

4. Павлов А.Н. Экология - Рациональное природопользование и безопасность жизнедеятельности. - М., 2008.

5. Горелов А.А. Экология. Конспект лекций. - М., 2008.

6. Ясвин В.А. Формирование экологической культуры: пособие по региональной экологической политике. - Москва: Акрополь: Центр экологической политики России, 2004.

7. Андреева Н.Д., В.П. Соломин, Т.В. Васильева. Теория и методика обучения экологии: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 050100 - Естественно-научное образование - М.: Академия, 2009.

Размещено на Allbest.ru