Балки и фермы перекрытий и покрытий относятся к строительным конструкциям

Обновлено: 17.05.2024

Перекрытия – конструктивные элементы, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи и служащие для восприятия нагрузки от собственной массы, массы людей, тяжелых предметов, оборудования и передачи ее на стены или отдельные опоры. Кроме того, перекрытия, повышают их устойчивость и пространственную жесткость всего здания.

В зависимости от своего расположения в здании перекрытия делят на междуэтажные, чердачные, отделяющие верхний этаж от покрытия, и нижние надподвальные, которые отделяют первый этаж от грунта (подвала).

По роду материалов перекрытия могут быть железобетонными, железобетонными с металлическими балками и др.

По способу устройства железобетонные перекрытия бывают сборными, монолитными и сборно-монолитными. Сборные железобетонные перекрытия устраивают из готовых элементов заводского изготовления. Они наиболее индустриальны и имеют широкое применение как в промышленном, так и в гражданском строительстве. Их подразделяют на балочные и безбалочные. Монолитные перекрытия в отличие от сборных устраиваются на месте.

К перекрытиям предъявляют требования по экономичности, индустриальности, прочности, жесткости, тепло-, звукоизоляции, огнестойкости и специальные (газо- и водонепроницаемость, сопротивляемость загниванию).

Перекрытия бывают балочные и безбалочные.

Балочные перекрытия. Их устраивают по железобетонным, деревянным и металлическим балкам. Перекрытия по железобетонным балкам в промышленных зданиях состоят из ригелей и плит перекрытий. Безбалочные перекрытия. Их выполняют из плит, крупных панелей или монолитными. Перекрытия из плит могут быть плоскими и ребристыми.

Перекрытия по деревянным балкам применяют в основном в каменных малоэтажных и деревянных зданиях, где лес является местным строительным материалом. Эти перекрытия сгораемы, подвержены загниванию и малоиндустриальны.

Перекрытия по металлическим балкам обычно устраивают в многоэтажных промышленных зданиях со стальным каркасом по индивидуальным проектам в ограниченном объеме. В качестве плит перекрытий применяют ребристые плиты с предварительно напряженной арматурой.

Покрытия промышленных зданий

В промышленном строительстве чаще всего в качестве несущих конструкций покрытия используют стальные, железобетонные фермы или балки, а в качестве несущего настила сборные железобетонные плиты или стальные оцинкованные профилированные листы. Наиболее часто в качестве несущих элементов покрытий применяют предварительно напряженные железобетонные ребристые плиты. Плиты укладывают на фермы или балки покрытия и скрепляют с ними путем сварки стальных закладных деталей в плитах и фермах (балках). Швы между плитами заполняют цементным раствором марки не ниже М 200.

Фонари

Чаще применяют прямоугольные фонари. Они имеют простую конструкцию, более герметичны, их вертикальное остекление меньше загоняется, навеска перелетов производится проще. По конструкции фонарь устоит из несущей части каркаса и ограждений. Несущие части фонаря, как правило, делают стальным. Каркас фонаря состоит из поперечной конструкции, располагаемой над фермой или ригелем несущей части покрытия, и панелей или прогонов покрытия фонаря. Поперечная конструкция каркаса в свою очередь состоит из рам или ригелей со стойками, опирающимися на верхний пояс фермы или другой несущей конструкции покрытия. Для обеспечения поперечной жесткости между стойками ставят раскосы. В состав каркаса входит также фахверк его торцовых стен.

К ограждающим частям фонаря относятся: покрытие; переплеты с остекленной поверхностью; борт (нижняя глухая часть). Конструкцию покрытия над фонарем принимают такой же, как и на остальных участках здания. Переплеты световых фонарей выполняют стальными двух типов: открывающиеся и глухие. Открывающиеся переплеты обычно устраивают верхнеподвесными. Открываются световые переплеты на угол 30°. Переплеты каждого яруса можно открывать отдельными створками или Целыми лентами. Для этого служат специальные приборы. Для того чтобы при открытых переплетах в помещение не попадали атмосферные осадки, применяют специальные ветровые панели.

Остекление фонарей производят армированным или обычным окон, ным стеклом толщиной 4—6 мм на суриковой или битумной замазке. Стекла в переплетах укрепляют стальными шпильками, вставляемыми в просверленные отверстия, или специальными зажимами. Для обеспечения беспрепятственного стока воды по стеклу в переплетах не делают горизонтальных горбыльков При необходимости устройства стекол по горизонтали его делают внахлестку, а стекла от сползания удерживаются при помощи специальных оцинкованных клямеров.

Отвод воды с покрытия. Меры борьбы с накоплением снега

Отвод воды с покрытий может быть наружным и внутренним. Наружный водоотвод устраивают при отсутствии ливневой канализации на территории предприятия и ширине зданий не более 72 м, т. е. расстояние пути воды по кровле в одну сторону должно быть не более 36 м. При этом высота зданий не должна превышать 10 м.

Для наружного водоотвода с покрытий на продольных стенах предусматривают карнизы. Во избежание увлажнения стен стекающей водой, вынос карниза за наружную плоскость стены должен быть, по возможности, большим (не менее 0,5 м, при высоте стен 6 м). Сток воды при неорганизованном водоотводе происходит по всей длине карниза. Конструкция карниза зависит от вида стенового заполнения и вида кровли

При наружном водоотводе с покрытий в отапливаемых зданиях целесообразно устраивать обогреваемые карнизы. Для наружного организованного отвода воды с покрытия расстояние между водосточными трубами принимают не более 24 м, площадь сечения трубы — из расчета 1,5 см на 1 м2 площади кровли.

Меры.Для отапливаемых зданий и горячих цехов при нормальной работе системы водоотвода это различие обусловлено прежде всего подтаиванием снега на кровле.

Для более полного раскрытия обозначенной темы рассмотрим определения базовых понятий.

В соответствии с Федеральным законом от 30.12.2009 № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»:

Здание — результат строительства, представляющий собой объемную строительную систему, имеющую надземную и (или) подземную части, включающую в себя помещения, сети инженерно-технического обеспечения и системы инженерно-технического обеспечения и предназначенную для проживания и (или) деятельности людей, размещения производства, хранения продукции или содержания животных.

Помещение — часть объема здания или сооружения , имеющая определенное назначение и ограниченная строительными конструкциями.

Строительная конструкция — часть здания или сооружения, выполняющая определенные несущие, ограждающие и (или) эстетические функции.

В соответствии с ГОСТ Р 58033-2017 «Словарь. Часть 1. Общие термины»:

Конструкция — организованная совокупность конструктивных элементов, обладающая определенной жесткостью.

Конструктивный элемент — составная часть сборной или монолитной конструкции, воспринимающей действующие усилия.

Несущие конструкции (элементы) — конструкции, воспринимающие постоянную и временную нагрузку, в том числе нагрузку от других частей зданий.

Самонесущие конструкции — конструкции, воспринимающие нагрузку только от собственного веса.

Ограждающие конструкции — конструкции, выполняющие функции ограждения или разделения объемов (помещений) здания. Ограждающие конструкции могут совмещать функции несущих (в том числе самонесущих ) и ограждающих конструкций.

В соответствии с п. 5.4.2 СП 2.13130.2020 "Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты" Нажмите для перехода на ПожВики к несущим элементам зданий следует относить несущие стены, колонны, а также связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они обеспечивают общую прочность и пространственную устойчивость здания. Сведения о несущих конструкциях, являющихся несущими элементами здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.

Таким образом, мы установили, что любое здание, независимо от его назначения и материалов, из которых оно построено, состоит из определенного набора строительных конструкций и конструктивных элементов. Рассмотрим основные из них.

Фундамент — конструкция, передающая нагрузки от здания или сооружения на грунтовое основание.

Стены — вертикальные конструкции, защищающие помещения от воздействия окружающей среды и отделяющие одно помещение от другого. По своему назначению и месту расположения в здании стены делятся на наружные и внутренние. Стены нередко выполняют несущие функции. По характеру воспринимаемых нагрузок стены могут быть:

несущие — воспринимающие нагрузки от собственного веса и опирающихся на них конструкций, передающие нагрузку на фундамент;

самонесущие — воспринимающие нагрузку только от собственного веса в пределах высоты здания и передающие нагрузку на фундамент;

навесные — воспринимающие нагрузку от собственного веса (в пределах этажа ) и передающие ее на междуэтажное перекрытие.

Перекрытия — горизонтальные несущие конструкции, разделяющие здание на этажи и передающие нагрузку на стены и отдельные опоры. В зависимости от месторасположения в здании перекрытия могут быть междуэтажными, чердачными и надподвальными.

Перегородки — внутренние не несущие нагрузку вертикальные конструкции, разделяющие смежные помещения.

Площадка лестничная — площадка между лестничными пролетами.

Марш лестничный — непрерывная последовательность ступеней между двумя уровнями.

Клетка лестничная — пространство внутри здания или сооружения, предназначенное для размещения лестницы.

Лестницы, предназначенные для эвакуации людей из зданий и сооружений при пожаре Нажмите для перехода на ПожВики , подразделяются на следующие типы:

внутренние лестницы, размещаемые на лестничных клетках;

внутренние открытые лестницы;

наружные открытые лестницы.

Пожарные лестницы, предназначенные для обеспечения тушения пожара Нажмите для перехода на ПожВики и проведения аварийно-спасательных работ Нажмите для перехода на ПожВики , подразделяются на следующие типы:

П1 — вертикальные лестницы ;

П2 — маршевые лестницы с уклоном не более 6:1.

Лестничные клетки в зависимости от степени их защиты от задымления при пожаре подразделяются на следующие типы:

обычные лестничные клетки;

незадымляемые лестничные клетки Нажмите для перехода на ПожВики .

Обычные лестничные клетки в зависимости от способа освещения подразделяются на следующие типы:

Л1 — лестничные клетки с естественным освещением через остекленные или открытые проемы в наружных стенах на каждом этаже;

Л2 — лестничные клетки с естественным освещением через остекленные или открытые проемы в покрытии.

Незадымляемые лестничные клетки в зависимости от способа защиты от задымления при пожаре подразделяются на следующие типы:

Н1 — лестничные клетки с входом на лестничную клетку с этажа через незадымляемую наружную воздушную зону по открытым переходам;

Н2 — лестничные клетки с подпором воздуха на лестничную клетку при пожаре;

Н3 — лестничные клетки с входом на них на каждом этаже через тамбур-шлюз , в котором постоянно или во время пожара обеспечивается подпор воздуха.

Покрытие здания — верхнее ограждение здания для защиты помещений от внешних климатических факторов и воздействий. При наличии пространства (проходного или полупроходного) над перекрытием верхнего этажа покрытие будет называться чердачным. Соответственно при отсутствии указанного пространства над перекрытием верхнего этажа — бесчердачным покрытием.

Крыша — верхняя ограждающая конструкция здания для защиты помещений от внешних климатических факторов и воздействий.

Кровля — верхний элемент покрытия (крыши), предохраняющий здание от проникновения атмосферных осадков, включает кровельный материал, основание под кровлю, аксессуары для обеспечения вентиляции Нажмите для перехода на ПожВики примыканий, безопасного Нажмите для перехода на ПожВики перемещения и эксплуатации , снегозадержания и др.

Настил — сплошная часть перекрытия или покрытия, составленная из стержней или плитообразных элементов.

Карниз — горизонтальный выступ на стене, поддерживающий крышу здания и защищающий стену от стекающей воды.

Колонна — вертикальная линейная конструкция, высота которой значительно превышает ее поперечное сечение, предназначенная для восприятия вертикальных (в меньшей степени горизонтальных) нагрузок.

Балка — горизонтальная или наклонная несущая конструкция зданий и сооружений, имеющая опору в двух или более точках, ширина сечения которой намного меньше длины, воспринимающая главным образом изгибающие усилия.

Ферма — стержневая конструкция, состоящая из верхнего и нижнего поясов, раскрепленных решеткой. Она предназначена для работы в качестве несущего элемента перекрытия или покрытия.

Прогон, обрешетка — основание под кровлю из листовых или штучных материалов, состоящее из параллельно уложенных по скату стропил деревянных брусков или досок.

Ригель — горизонтальный сплошной или решетчатый линейный несущий элемент строительной конструкции (балка, прогон). В рамах ригель соединяет стойки, в каркасах — опоры, в крышах — стропила.

Теперь вы имеете представление об основных строительных конструкциях и конструктивных элементах зданий и сооружений.

В таблице 21 Технического регламента о требованиях пожарной безопасности N 123-ФЗ от 22.07.2008 имеется два столбика с требуемыми пределами огнестойкости конструкций "перекрытия междуэтажные" и "несущие стены, колонны и другие несущие элементы".

Согласно п.5.4.2 СП 2.13130.2012 "К несущим элементам зданий относятся несущие стены, колонны, связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре. Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание" .

В кирпичных зданиях междуэтажные перекрытия участвуют в обеспечении устойчивости здания. Руководствуясь вышеуказанным, требуемый предел огнестойкости междуэтажных плит перекрытия необходимо принимать по столбцу "несущие стены, колонны и другие несущие элементы". Однако, учитывая особенности работы кирпичных здания, а также практику применения противопожарных требований к кирпичным зданиям "советских времен", нам кажется допустимым при соответствующем обосновании принимать предел огнестойкости междуэтажных перекрытий по одноименному столбцу таблицы 21 Технического регламента о требованиях пожарной безопасности N 123-ФЗ от 22.07.2008 .

Рассматривается кирпичное здание с жесткой конструктивной схемой согласно п. 9.7 СП 15.13330.2012 "Каменные и армокаменные конструкции" (расстояние между поперечными жесткими стенами не превышает указанных в табл.28 СП 15.13330.2012 ). Степень огнестойкрости здания - I.

Расчетная схема работы кирпичного здания при пожаре: через 60 минут междуэтажное перекрытие над очагом пожара выключается из работы по обеспечению общей устойчивости и жесткости здания. Расчетная высота кирпичных стен здания станет равна удвоенной высоте этажа здания (или сумме высот двух смежных этажей). При высоте этажей здания 3,9 м это 3,9*2=7,8 м.

Анализируем и проверяем новую расчетную схему здания (расчетная схема с одним исключенным междуэтажным перекрытием):

1) Высота стен здания, принятая равной удвоенной высоте этажа здания не превышает предельно допустимой высоты согласно требованиям п.9.16 , 9.17 , табл.29 , 30 СП 15.13330.2012 (7,8 м < 0,38*25*0,9=8,55 м).

2) Обеспечение прочности кирпичных стен при расчетной высоте стен равной удвоенной высоте этажа здания подтверждается соответствующими конструктивными расчетами.

Выход из работы второго междуэтажного перекрытия наступит через 60+60=120 минут и означает наступление предельного состояния для несущих конструкций кирпичного здания, что не менее требуемого предела огнестойкости для несущих конструкций здания R120 по табл.21 Технического регламента о требованиях пожарной безопасности .

Таким образом, при новой расчетной схеме здания, принятой для ситуации с пожаром, общая устойчивость и жесткость кирпичного здания в нашем случае обеспечивается.

Допускается ли на ваш взгляд такое обоснование (в каждом конретном случае в зависимости от высоты этажей здания, толщин стен и др. параметров) или предел огнестойкости междуэтажных перекрытий в кирпичных зданиях следут принимать однозначно по столбцу "несущие стены, колонны и другие элементы" табл. 21 Технического регламента о требованиях пожарной безопасности N 123-ФЗ от 22.07.2008 (что в ряде случае достаточно проблематично и затратно).

В соответствии с примечанием к таблице N 21 приложения к Федеральному закону от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (ред. от 29.07.2017) порядок отнесения строительных конструкций к несущим элементам здания и сооружения устанавливается нормативными документами по пожарной безопасности.

В настоящий момент к нормативным документам по пожарной безопасности относятся своды правил и национальные стандарты, включенные:

- в Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" , утвержденный приказом Росстандарта от 16.04.2014 N 474 (ред. от 25.02.2016);

- в Перечень национальных стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения Федерального закона "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" и осуществления оценки соответствия , утвержденный распоряжением Правительства РФ от 10 марта 2009 года N 304-р (в ред. от 11.06.2015).

В соответствии с п. 5.4.2. СП 2.13130.2012 "Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты" (ред. от 23.10.2013) к несущим элементам зданий относятся несущие стены, колонны, связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре.

Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.

Здание - результат строительства, представляющий собой объемную строительную систему, имеющую надземную и (или) подземную части, включающую в себя помещения, сети инженерно-технического обеспечения и системы инженерно-технического обеспечения и предназначенную для проживания и (или) деятельности людей, размещения производства, хранения продукции или содержания животных (п. 6 ст.2 Федерального закона от 30 декабря 2009 года N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" (ред. от 02.07.2013)).

Строительная конструкция - часть здания или сооружения, выполняющая определенные несущие, ограждающие и (или) эстетические функции (п.24 ст.2 Федерального закона от 30 декабря 2009 года N 384-ФЗ ).

Строительное изделие: изделие, предназначенное для применения в качестве элемента строительных конструкций сооружений (п.2.1.15 ГОСТ 27751-2014 "Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения" ).

Соответственно, под общей устойчивостью и геометрической неизменяемостью здания, возможно, понимать сохранение объемной строительной системы.

При обрушении в целом междуэтажного перекрытия (строительной конструкции) произойдет изменение объемной строительной системы (произойдет геометрическое изменение здания), а также, возможно, снизится общая устойчивость здания или произойдет обрушение здания в целом.

Соответственно, к элементам междуэтажных перекрытий, которые влияют на несущую способность перекрытий, необходимо предъявлять повышенные требования по несущей способности (R), то есть по графе "Несущие стены, колонны и другие несущие элементы для зданий" таблицы N 21 приложения к Федеральному закону от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (ред. от 29.07.2017).

К примеру, в соответствии с таблицей N 21 приложения к Федеральному закону от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ для зданий I степени огнестойкости требуется применение несущих элементов с пределом огнестойкости не менее R 120.

Соответственно, для здания I степени огнестойкости элементы междуэтажных перекрытий, которые влияют на несущую способность, должны обладать пределом огнестойкости не менее R 120 (потеря несущей способности), а также не менее E60 и I60 для элементов междуэтажных перекрытий, которые не влияют на несущую способность.

Производится техническое перевооружение и капитальный ремонт производственного здания.

В соответствии с п.5.4.2 СП 2.13130.2012 строительные конструкции бесчердачного покрытия здания не относятся к несущим элементам здания, так как они не участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре.

Согласно табл.21 N 123-ФЗ от 22.07.2008 в зданиях II степени огнестойкости строительные конструкции бесчердачных покрытий (фермы, балки, прогоны) должны иметь предел огнестойкости R 15.

Согласно п.5.4.3 , абзац 6 СП 2.13130.2012 если требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) R 15 (RE 15, REI 15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости хотя бы одного из элементов несущих конструкций (структурных элементов ферм, балок, колонн и т.п.) по результатам испытаний составляет менее R 8.

В конструкции ферм покрытия здания есть элементы с собственным пределом огнестойкости менее R 8 (стойки Ст3 с приведенной толщиной металла (ПТМ) 3,33 мм, стойки Ст5 - ПТМ 3,96 мм, стойки Ст1 - ПТМ 3,46 мм).

1.1. Элементы связей по фермам с ПТМ менее 5 мм с пределом огнестойкости менее R 8 и узлы крепления этих конструкций будут покрыты огнезащитными составами или будет выполнена их конструктивная огнезащита, обеспечивающие предел огнестойкости данных конструкций R 15 и при этом другие конструкции ферм покрытия, имеющие предел огнестойкости более R 8, не будут покрыты огнезащитными составами и на них не будет выполнена конструктивная огнезащита.

1.2. На все металлические конструкции ферм покрытия наносятся огнезащитные составы или производится их конструктивная огнезащита, независимо от фактического предела огнестойкости каждого элемента конструкции, при этом достигается предел огнестойкости R 15.

2. Возможен ли вариант, при котором увеличивается ПТМ металлических конструкций ферм покрытия до 5 мм (привариваются металлические уголки, размеры которых определяются расчетом), установив предел огнестойкости не менее R 9 без проведения испытаний? При этом огнезащита металлических конструкций ферм покрытия и их конструктивная огнезащита не производятся.

В соответствии с п.5.4.2 СП 2.13130.2012 "Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты" (ред. от 23.10.2013) к несущим элементам зданий относятся несущие стены, колонны, связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания при пожаре.

В соответствии с п.5.4.3 СП 2.13130.2012 в зданиях II степеней огнестойкости для обеспечения требуемого предела огнестойкости несущих элементов здания, отвечающих за его общую устойчивость и геометрическую неизменяемость при пожаре, следует применять конструктивную огнезащиту.

Применение тонкослойных огнезащитных покрытий для стальных конструкций, являющихся несущими элементами зданий II степеней огнестойкости, допускается для конструкций с приведенной толщиной металла согласно ГОСТ Р 53295 не менее 5,8 мм.

Соответственно, если фермы бесчердачных покрытий *не участвуют в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания, то на данные фермы не распространяются ограничения, установленные п.5.4.3 СП 2.13130.2012 , в части применения только конструктивной огнезащиты для конструкций с приведенной толщиной металла согласно ГОСТ Р 53295 менее 5,8 мм.

*Сведения о несущих конструкциях, не участвующих в обеспечении общей устойчивости и геометрической неизменяемости здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.

В соответствии с шестым абзацем п.5.4.3 СП 2.13130.2012 если требуемый предел огнестойкости конструкции (за исключением конструкций в составе противопожарных преград) R 15 (RE 15, RЕI 15), допускается применять незащищенные стальные конструкции независимо от их фактического предела огнестойкости, за исключением случаев, когда предел огнестойкости хотя бы одного из элементов несущих конструкций (структурных элементов ферм, балок, колонн и т.п.) по результатам испытаний составляет менее R 8.

Соответственно, в Вашем случае для фермы с требуемым пределом огнестойкости R15 допускается применять незащищенные стальные конструкции, при условии, что структурные элементы ферм (стойки) будут защищены огнезащитой (любой вид), которая обеспечит фактический предел огнестойкости данных стоек не менее R 8.

Также возможно обеспечить фактический предел огнестойкости данных стоек ферм не менее R8 за счет конструктивных решений (усиление элементов).

Но в любом случае необходимо учитывать то обстоятельство, что в настоящий момент определение фактического предела огнестойкости строительных конструкций (элементов строительных конструкций), в том числе после нанесения огнезащиты, возможно, только в рамках огневых испытаний.

В настоящий момент на основании ч.9 ст.87 Федерального закона от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" (ред. от 03.07.2016) пределы огнестойкости (R, E, I) и классы пожарной опасности (К0, К1, К2, К3) строительных конструкций должны определяться в условиях стандартных испытаний по методикам, установленным *нормативными документами по пожарной безопасности.

* В настоящий момент к нормативным документам по пожарной безопасности относятся своды правил и национальные стандарты, включенные в:

- Перечень документов в области стандартизации, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности , утвержденный приказом Росстандарта от 16.04.2014 N 474 (ред. от 25.02.2016);

- Перечень национальных стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения Федерального закона "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" и осуществления оценки соответствия , утвержденный распоряжением Правительства РФ от 10 марта 2009 года N 304-р (в редакции от 11 июня 2015 года).

В настоящий момент в Перечень национальных стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения Федерального закона "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" и осуществления оценки соответствия , утвержденный распоряжением Правительства РФ от 10 марта 2009 года N 304-р (в редакции от 11 июня 2015 года) включены:

- ГОСТ 30247.1-94 "Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции" .

В настоящий момент при определении фактических классов пожарной опасности строительных конструкций используется:

В соответствии с п.7.2.1 ГОСТ 30247.1-94 образцы несущих и самонесущих конструкций должны испытываться под нагрузкой. Распределение нагрузки и условия опирания образцов должны соответствовать расчетным схемам, принятым в технической документации.

В соответствии с п.10.5 ГОСТ 30403-2012 без испытаний конструкций допускается устанавливать классы их пожарной опасности: К0 - для конструкций, выполненных только из материалов группы горючести НГ (негорючие), К3 - для конструкций, выполненных только из материалов группы горючести Г4.

Для остальных конструкций классы пожарной опасности могут быть установлены только в результате огневых испытаний.

По результатам проведения огневых испытаний составляются протоколы испытаний (п.12 ГОСТ 30247.0-94 , п.10 ГОСТ 30247.1-94 , п.11 ГОСТ 30403-2012 ) в которых указываются соответствующие данные, в том числе фактические пределы огнестойкости строительных конструкций и фактические классы пожарной опасности строительных конструкций.

Соответственно, для определения фактических пределов огнестойкости и фактических классов пожарной опасности конкретных строительных конструкций необходимо проведение именно огневых испытаний в аккредитованной испытательной лаборатории.

В соответствии с ч.10 ст.87 Федерального закона от 22 июля 2008 года N 123-ФЗ пределы огнестойкости и классы пожарной опасности строительных конструкций, аналогичных по форме, материалам, конструктивному исполнению строительным конструкциям, прошедшим огневые испытания, могут определяться расчетно-аналитическим методом, установленным нормативными документами по пожарной безопасности.

Вместе с тем, в настоящий момент отсутствует нормативный документ по пожарной безопасности*, который позволяет расчетно-аналитическим методом определять фактические пределы огнестойкости и фактические классы пожарной опасности строительных конструкций.

Соответственно, в настоящий момент для присвоения конкретной строительной конструкции соответствующего фактического предела огнестойкости и класса пожарной опасности необходимо именно проведение огневых испытаний в аккредитованной испытательной лаборатории.

То есть, для подтверждения фактических пределов огнестойкости и фактических классов пожарной опасности строительных конструкций либо их элементов необходимо наличие протоколов огневых испытаний.

Несущие конструкции покрытия, являющиеся важнейшим конструктивным элементом здания, принимают в зависимости от величины пролета, характера и значений действующих нагрузок, вида грузоподъемного оборудования, характера производства и других факторов.

По характеру работы они бывают плоскостные и пространственные. По материалу конструкции покрытия делят на железобетонные, металлические, деревянные и комбинированные. В связи с характером работы эти конструкции должны быть прочными, устойчивыми, долговечными, архитектурно-художественными и экономичными. Поэтому при выборе несущих конструкций покрытия производят тщательный технико-экономический анализ нескольких вариантов. Так, железобетонные конструкции огнестойкие, долговечные и часто более экономичные по сравнению со стальными. Стальные же имеют относительно небольшую массу, простые в изготовлении и монтаже, имеют высокую степень сборности. Деревянные конструкции отличаются легкостью, относительно небольшой стоимостью и при соответствующей защите – приемлемой огнестойкостью и долговечностью. Довольно эффективны комбинированные конструкции, которые состоят из нескольких видов материалов. При этом важно, чтобы каждый материал работал в тех условиях, которые для него наиболее благоприятные. Ниже рассматриваются основные виды несущих конструкций покрытий.

Железобетонные балки (рис.13.11) применяют при пролетах до 18 м. Они могут быть одно- и двухскатными. Для их изготовления используют предварительно напряженное армирование. На верхнем поясе балок предусматривают закладные детали для крепления панелей покрытия или прогонов. Балки крепят к колоннам сваркой закладных деталей (рис.13.11, д).

Более эффективны по сравнению с балками железобетонные фермы, которые используют в зданиях пролетом 18, 24, 30 и 36 м (рис.13.12). Они могут быть сегментные, арочные с параллельными поясами, треугольные и др. Между нижним и верхним поясами ферм размещают систему стоек и раскосов. Решетку ферм предусматривают таким образом, чтобы плиты перекрытий шириной 1,5 и 3,0 м опирались на фермы в узлах стоек и раскосов.

Широкое применение получили сегментные безраскосные железобетонные фермы пролетом 18 и 24 м. Для уменьшения уклона покрытия для многопролетных зданий предусматривают устройство на верхнем поясе таких ферм специальных стоек (столбиков), на которые опирают панели покрытия.

Межферменное пространство рекомендуется использовать для пропуска коммуникаций и устройства технических и межферменных этажей.

Крепят фермы к колоннам болтами и сваркой закладных элементов.

При шаге стропильных ферм и балок 6 м и шаге колонн средних рядов 12 м используют подстропильные железобетонные фермы и балки.

Рис.13.11 – Железобетонные балки покрытия:

а, г - односкатные и плоские двухтаврового сечения; б - то же, для многоскатных покрытий; в - решетчатая для многоскатных покрытий; д - узел опирания балки на колону;

1 - анкерный болт; 2 - шайба; 3 - опорная плита

Достаточно эффективными несущими конструкциями покрытий являются стальные стропильные подстропильные фермы (рис.13.13). Стропильные фермы применяют для пролетов 18, 24, 30, 36 м и более при шаге 6, 12 м.

Пояса и решетку ферм конструируют из уголков или труб и соединяют сваркой с помощью фасонок из листовой стали. Сечения полок поясов, стоек и раскосов принимают по расчету.

Рис.13.12 – Железобетонные фермы покрытия:

а - сегментная; б - арочная безраскосная; в - с параллельными поясами; г - трапецеидальная; д - фрагмент разреза покрытия здания с применением подстропильных ферм

Для многоэтажных промышленных зданий применяют балочные и безбалочные перекрытия. Балки перекрытий (ригели) изготовляют из бетона марок 200-400 координационными пролетами 6 и 9 м унифицированной высотой сечения 0,8 м. Балки могут иметь прямоугольное и тавровое сечение (рис.13.14). Ригели прямоугольного сечения делают при больших нагрузках. Соединение с колонной осуществляют путем опирания ригеля на консоль колонны.

Рис.13.13 – Стальные стропильные фермы:

а - основные типы ферм; б - узел опирания на колонну фермы с параллельными поясами при "нулевой" привязке; в - то же, полигональной при привязке 250 и 500 мм; г - то же, треугольной при "нулевой" привязке; 1 - надопорная стойка; 2 - колонна; 3 - ригель фахверка

Для многоэтажных зданий со сборным безбалочным каркасом с сеткой колонн 6х6 м применяют плоские плиты перекрытий сплошного сечения (надколонные и пролетные) толщиной 150 или 180 мм. Надколонные плиты устанавливают выступами в гнезда капители, предусмотренные по ее периметру, с образованием после замоноличивания железобетонных шпонок.

Рис.13.14. –Конструкции перекрытий многоэтажных промышленных зданий:

а - балочное перекрытие; б - безбалочное перекрытие; в - опирание ригеля прямоугольного сечения; г – то же, таврового сечения; 1 - колонна; 2 - ригель; 3 - панель перекрытия; 4 - капитель; 5 - надколонные плиты; 6 - пролетная плита; 7 - бетон; 8 - полка для опирания плиты перекрытия; 9 - стыковая накладка; 10 - стальной оголовник; 11 - выпуски арматуры

Для устройства помещений, имеющих значительные размеры, используют большепролетные и пространственные конструкции покрытий. Покрытия в большепролетных зданиях бывают плоскостные, пространственные и висящие.

Большепролетными плоскостными покрытиями являются железобетонные и стальные фермы (рис.13.15). Железобетонные фермы пролетом до 96 м изготовляют из бетона М500 с предварительно напряженным нижним поясом. Используют также сборные и монолитные рамы и арки, имеющие различные пролеты.

Рис.13.15 – Большепролетные плоскостные покрытия:

а - с железобетонными фермами пролетом 96 м;

б - с металлическими рамами пролетом 80 м

Пространственные покрытия выполняют из плоскостных элементов, монолитно связанных между собой и работающих как цельная конструкция, или в виде оболочек (рис.13.16). Оболочки, которые могут перекрыть большие пролеты, имеют незначительную толщину 30-100 мм, так как бетон в этом случае работает в основном на сжатие.

Оболочки могут быть цилиндрические, купольные, параболоидные и др. Хорошие показатели имеет покрытие из длинных цилиндрических оболочек, применяемых при сетке колонн 12х24 м и более.

Устраивают также висячие покрытия, которые работают на растяжение (рис.13.17). Висячие конструкции делятся на вантовые и собственно висящие.

Несущими элементами в вантовых покрытиях являются тросы и вантовые прямолинейные элементы. В качестве настилов используют алюминиево-пластмассовые панели, коробчатые настилы из стеклопластиков и сотовые панели. Вантовые покрытия могут быть пролетом 100 м и более.

Рис.13.16 – Примеры покрытий в виде оболочек:

а - шедовое с диафрагмами в виде железобетонных арок; б – то же, в виде стальных ферм криволинейного очертания

Рис.13.17 – Висящие покрытия:

В собственно висячих покрытиях несущими конструкциями являются мембраны и гибкие нити, криволинейно очерченные под действием приложенной к ним нагрузки.

В промышленном строительстве широко используют и пневматические конструкции. Принцип возведения их основан на том, что во внутреннее замкнутое пространство мягких оболочек нагнетают атмосферный воздух, который растягивает оболочку, придавая ей заданную форму, устойчивость и несущую способность. Материал оболочек этих зданий должен быть воздухонепроницаемым, эластичным, прочным, легким, долговечным и надежным в эксплуатации.

Читайте также: