Мосалков И.Л. - Огнестойкость строительных конструкций
М81 Огнестойкость строительных конструкций: М.: ЗАО «СПЕЦТЕХНИКА», 2001. - 490 с..
ISBN 5-901018-13-3
В книге рассмотрены различные типы строительных конструкций, выполненных из металла, древесины и железобетона, а также объемно-планировочные и конструктивные решения зданий. Основное внимание уделено вопросам поведения конструкций в условиях пожара и методике расчета их пределов огнестойкости в зависимости от характера работы (изгибаемые, сжатые, растянутые, статически определимые и статически неопределимые). Кроме этого, приведены сведения, касающиеся вопросов огнестойкости зданий и сооружений с учетом совместной работы конструкций, выполненных из железобетона. Даны методы оценки состояния зданий и их конструктивных элементов после пожара, а также рассмотрены методы усиления бетонных и железобетонных конструкций, подвергшихся воздействию пожара.
Книга иллюстрирована рисунками, чертежами и графиками, приведены необходимые справочные данные, алгоритмы расчета огнестойкости металлических и деревянных конструкций. Книга рассчитана на работников проектных организаций, органов пожарной охраны, преподавателей кафедр охраны труда высших учебных заведении и на учащихся учебных заведений пожарно-технического профиля.
Предисловие
Результаты экспериментальных и теоретических исследований, посвященные вопросам огнестойкости строительных конструкций и конструктивно-планировочным решениям в области противопожарной защиты зданий и сооружений, находят все большее отражение в нормативных документах. Выполнение требований, содержащихся в этих документах, является основой внедрения рациональных и эффективных решений по противопожарной защите зданий и сооружений. Большинство современных норм исходит из того, что огнестойкость отдельной строительной конструкции может быть определена без учета взаимосвязи с другими конструкциями здания. Сравнительно недавно начались исследования огнестойкости зданий и сооружений как единого целого, т.е. рассматриваются вопросы оценки огнестойкости зданий и сооружений с учетом совместной работы строительных конструкций. Совместная работа конструкций, их статическая схема, конструктивное решение опор (шарнирное или жесткое), стыков и отдельных элементов конструкций, безусловно, оказывают влияние на огнестойкость строительных конструкций. Как показывают исследования, это влияние может быть как положительным, так и отрицательным для огнестойкости конструкций и здания в целом.
При рассмотрении вопросов огнестойкости зданий и сооружений необходимо учитывать современные тенденции в строительстве, характеризующиеся возведением объектов многофункционального характера, принятием нестандартных объемно - планировочных решений, применением конструкций, изготавливаемых по индивидуальным проектам из новых строительных материалов, и т.д. Поэтому необходимо обращать серьезное внимание на соответствие решений, закладываемых в проектах требованиям противопожарных норм, и в том числе по вопросам огнестойкости. Речь идет о документальном подтверждении фактических пределов огнестойкости конструкций. Предел огнестойкости и класс конструктивной пожарной опасности применяемых строительных конструкций в соответствии с табл. 4,5 СНиП 21-01-97' "Пожарная безопасность зданий и сооружений" должен подтверждаться в установленном порядке: протоколом испытаний или экспертным заключением, выданным организациями, аккредитованными в системе сертификации и услуг в области пожарной безопасности; экспертным заключением, выданным организациями, имеющими лицензию на этот вид деятельности; сертификатом пожарной безопасности.
Наряду с экспериментальным методом определения фактических пределов огнестойкости строительных конструкций документальное подтверждение может быть также выполнено на основе расчетных методов. Тем более, что расчетный метод определения пределов огнестойкости имеет ряд преимуществ по сравнению с экспериментальным, в частности, он более экономичен и дает возможность проверить различные варианты решений, в том числе определить предел огнестойкости конструкций большого пролета, воспринимающих значительные по величине нагрузки.
Раздел 1 написан архитектором Г.Ф. Плюсниной, раздел 2 - кандидатом технических наук, доцентом И.Л. Мосалковым, кандидатом технических наук, доцентом А.Ю. Фроловым, разделы 3, 4 - кандидатом технических наук, доцентом А.Ю. Фроловым, предисловие, разделы 5, б, 7, приложения - кандидатом технических наук, доцентом И.Л. Мосалковым. Авторы выражают благодарность сотрудникам ВНИИПО МВД РФ к.т.н., с.н.с. В.И. Голованову, к.т.н. B.C. Харитонову и д.т.н., с.н.с. А.П. Шевчуку за помощь, оказанную при подготовке рукописи и за ценные замечания, сделанные при ее рецензировании.
Раздел 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЯХ ЗДАНИЙ
1.1.Общие принципы и особенности объемно- планировочных решений гражданских, промышленных и сельскохозяйственных зданий
1.1.1. Общие принципы объемно-планировочных решений зданий
Объемно-планировочным решением здания называется объединение помещений избранных размеров и формы в единую композицию. Из определения следует, что при разработке объемно-планировочного решения оперируют определенным составом помещений, которые в определенном порядке размещают в объеме здания. Основой объемно-планировочного решения является происходящий в здании процесс. По характеру процессы весьма разнообразны. Это может быть производственный процесс, основанный на определенной технологии, или процесс обучения и воспитания детей, происходящий по определенному режиму; это может быть процесс, связанный с бытом или отдыхом людей и т.д.
От характера процесса зависят количество участвующих в нем людей, необходимое для его организации, оборудование, требуемое благоустройство и другие элементы. Совокупность элементов, составляющих процесс, определяет габариты и форму помещений, способы их взаимосвязи и порядок размещения в объеме здания. Процессы отличаются не только по характеру, но и по сложности организации. Функциональный процесс, происходящий в жилом доме, отличается от протекающих в большинстве общественных зданий функционально- технологических процессов, складывающихся зачастую из нескольких сливающихся воедино процессов (например, процесс подготовки и организации театрального действия и зрелищный процесс в театре) или существовать параллельно (например, работа зрительного зала, кружковых, библиотеки в доме культуры).
В целях создания оптимального объемно-планировочного решения функциональные процессы приводят в определенную систему, которая устанавливает, как должны быть взаимосвязаны между собой отдельные помещения или группы родственных по назначению помещений, обеспечивающих последовательность развития процесса. Графически система взаимосвязей помещений может быть представлена в виде функциональной (технологической) схемы на которую условно в виде прямоугольников или квадратов наносят помещения и указывают связь между ними (рис. 1.1). Набор размещаемых в зданиях типов помещений ограничен. Это основные, вспомогательные, обслуживающие и коммуникационные помещения. К последним относятся входные узлы, коридоры, галереи, переходы, холлы, лестничные клетки. Объединение помещений в единую композицию в объеме здания осуществляется по схеме, которая называется планировочной. Планировочная схема разрабатывается при проектировании любого здания, поэтому число схем неограниченно. Но в любой из них можно найти элементы четырех основных планировочных схем: коридорной (галерейной), секционной, анфиладной, зальной.
В коридорной схеме (рис. 1.2,в)помещения относительно небольших размеров объединяют коридором и располагают относительно него с одной (двух) сторон или по периметру. Такая схема применяется при проектировании общежитий, гостиниц, больниц, домов отдыха, жилых домов для малосемейных. В галерейной схеме (вариант коридорной схемы) (рис. 1.3,в) )помещения располагают по одну сторону открытой в окружающую среду галереи. Схема получила распространение при проектировании гражданских зданий в районах с жарким климатом.
Секционная схема (рис. 1.3,а), представляющая собой сочетание изолированных и, как правило, одинаковых по планировке отсеков-секций, является основной при проектировании жилых домов. Анфиладная схема (рис. 1.2.а,б), в которой помещения, расположенные один за другим, соединяются через дверные проемы, размещаемые, как правило, на одной оси, находит применение при проектировании музеев, выставочных залов, некоторых магазинов. При зальной схеме (рис. 1.2,г ) имеется одно помещение больших размеров (зальное), которое располагают обычно в центре здания, и помещения меньших размеров, которые группируют вокруг зального. Одно- или многозальная планировочная схема используется при проектировании театров и кинотеатров, рынков, торговых центров, спортивно-зрелищных предприятий, промышленных и сельскохозяйственных объектов.
В большинстве случаев планировочные схемы комбинируются из двух-трех основных. Такие схемы называют смешанными(рис. 1.2,д). Высокие темпы строительства могут быть обеспечены только при интенсивном использовании индустриальных методов возведения зданий, монтажа их из унифицированных типовых конструкций заводского изготовления. Возможность применения данного метода обеспечивается лишь в том случае, если параметры строительных конструкций соответствуют планировочным параметрам здания: шагу несущих конструкций, пролету, высоте этажа.
Для достижения требуемого соответствия в параметрах при проектировании зданий и разработке строительных конструкций применяется единая модульная система (ЕМС), основной принцип которой заключается в кратности конструктивных и планировочных параметров единой величине - модулю. В качестве основного модуля (М) принята величина равная