Файл: Хрулев, В. М. Огнестойкость конструкций из дерева и пластмасс.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 23

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

железобетонных несколько выше, но лишь при отсут­ ствии предварительно напряженной арматуры.

Огнестойкость деревянных конструкций зависит от отношения поверхности древесины к площади по­ перечного сечения. Чем больше это отношение, тем более возгораема конструкция и тем быстрее распро­ страняется пламя. Огнестойкость деревянных эле­ ментов повышается у древесины с более высоким объемным весом и без трещин. Гладкая строганая с

большой поверхностью древесина замедляет

воспла­

менение. .

 

 

Деревянные

перегородки, выполненные

из досок

п фанеры, не

прогорают в течение. 20—60 минут, в

этих же условиях деревянные внутренние двери про­ тивостоят пламени не более 15 минут. А тяжелые наружные дубовые двери толщиной 50 мм препятст­ вуют проходу пламени в течение 3,5 часа.

Разрушение нагруженных деревянных элементов под действием огня наступает вследствие уменьше­ ния площади -рабочего сечения в результате переугливания периферийных слоев древесины, а также вследствие нагревания далее расположенных слоев и снижения их механического сопротивления и моду­ ля упругости. Скорость переугливания в глубину се­

чения в среднем принимают равной

0,8— 1мм/мин.

Покрытие деревянных элементов

теплоизолирующи­

ми обмазками повышает пределы

их

огнестойкости.

Например, слой известковой или гипсовой штукатур­ ки, нанесенный на металлическую' сетку, увеличива­ ет предел огнестойкости деревянных элементов на 20—30 минут (табл. 1).

Как показывает опыт, массивная древесина обла­ дает повышенной огнестойкостью по сравнению со стальными элементами. Металлическая стойка дву­ таврового сечения (№ 20) длиной 3,5 м имеет предел огнестойкости 13 минут, а деревянная стойка сечени­ ем 20X20 см такой же длины 27,5 минуты.

При пожаре стержневые тонколистовые металли­ ческие конструкции быстро теряют свою несущую способность, сплавляются в бесформенную массу. В то же время деревянные конструкции, особенно антипирированные, несмотря на значительное ослабле­ ние, не теряют определенное время несущей способ-

10.


 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

1

Пределы огнестойкости защищенных

деревянных

конструкции

 

 

 

 

 

 

П р е д е л

Н а и м е н о в а н и е к о н с т р у к ц и й

 

Т о л щ и н а , о г н е с т о й ­

 

 

 

 

 

см

к о с т и ,

ч а с

Оштукатуренные фибролитовые стены

по

10

0,75

деревянному каркасу

оштукатуренные

с

 

 

 

Деревянные

стены,

1 0

0 ,6

обеих сторон слоем 2

см

 

 

15

U ,/ 5

 

 

 

 

 

2 0

1

 

Деревянные

сплошные стойки

сечением

25

1,25

 

 

 

не менее 20X20 см, оштукатуренные слоем

1

 

2 см

 

 

 

 

 

 

 

Оштукатуренные (2 см) деревянные пере-

 

0,75

крытия с накатом или подшивкой

 

 

Перекрытия по деревянным балкам, с гип­

 

 

 

совым накатом, при

защите

балок слоем

 

 

 

гипса, пЬукатурки, толщиной

 

 

 

 

 

 

20

мм

 

 

1

 

 

30

мм

 

 

1,5

Фанерованные двери из столярной плиты,

4

0 ,6

антилирированной глубокой пропиткой

 

6

1

 

ности и часто поддаются реконструкции и восстанов­

лению. , Огнестойкость деревянных сооружений обусловле­

на также пониженным коэффициентом теплового расширения древесины—4- КН град-1 (у стали 12-10~6 град^1). Следовательно, при пожаре древесина имеет температурные деформации в три раза меньшие, чем

сталь. Так, если нагреть стальную

балку длиной 15 м

до 500°С, то она удлиняется на 90

мм. Это приводит

к образованию дополнительных

напряжений в кар­

касе здания и может вызвать аварию вследствие по­ ниженных прочностных характеристик материалов при высоких температурах. Кроме больших темпера­

турных деформаций, при 500°С

сталь

теряет

40—

50%,

а при 750° — 90%

своей

первоначальной

проч­

ности,

причем

предел

упругости

стали

снижается

уже при 270°С,

в то время как при этой температуре

древесина может только воспламеняться.

'

 

В

настоящее время делаются

пойытки

использо­

вать древесину в качестве огнестойкой

и теплоизоля-

11


4

Рис. 1. Устройство для определения огнестойкости фанеры:

1 — образец фанеры; 2 — зажимы; 3 — рамка; 4 — основание; 5 — горелка

ционной обшивки стальных конструкций. Так, в Гол­ ландии стальная балка, обшитая пихтовыми досками толщиной 45 мм, имела предел огнестойкости 82 ми­ нуты. а незащищенные балки теряли свою несущую способность менее чем за 15 минут при температуре 450°С. При обшивке досками толщиной 22 мм огне­ стойкость балки составляла 58 минут.

Огнестойкость строительных элементов из фане­ ры определяется временем прогорания листа, появле­

ния бурых пятен на стороне, противоположной

 

дей­

ствию огня, появления признаков расслоения

шпона

и по потере веса испытуемых образцов.

 

 

 

Для определения огнестойкости фанерный

обра­

зец размером 100X100 мм устанавливают под

углом

35° к горизонтальной поверхности между

двумя

па­

раллельными стальными стенками. Под

образец

на

расстоянии 20 мм от нижнего торца подводят

пламя

газовой или спиртовой горелки.. Расстояние от верх­

ней кромки до образца составляет 10

мм. Время вы­

держки образца в пламени газовой

горелки

равно

2 минутам, а в пламени

спиртовой

горелки 2

мину­

там 30

секундам.

 

 

 

По

удалении горелки

фиксируют

продолжитель­

ность

самостоятельного

горения и тления образца.

12


Оценку огнестойкости производят по потере веса, вы­ раженной в процентах от первоначального веса об­ разца.

Этот же метод применяют при оценке огнезащит­ ных свойств покрытий, нанесенных на фанеру.

Существуют стандартные методы испытаний фа­ неры на огнестойкость, например метод, изложенный

в канадском

стандарте

на фанеру

из

дугласовой

пихты и строительную

 

фанеру из древесины

мягких

хвойных пород (CSA

0121—54).

Согласно

этому ^

стандарту от листа фанеры,

подлежащего '

испыта­

нию. отрезают

кусок

размером 140X203

мм и поме­

щают его на

штатив

(рис. 1),

наклоненный

под уг­

лом 60° к горизонту. Образец закрепляют в штативе винтами и подводят под него пламя спиртовой горел­

ки с-температурой 800—900°С,

действующее в-тече­

ние 10 минут

или в случае тонкой фанеры до

тех

пор, пока - на

обратной стороне

образца

не

поя­

вится бурое пятно, свидетельствующее об

обуглива­

нии шпона. Горелка должна быть снабжена крыльчатой (соплообразной) насадкой для того, чтобы пла­ мя распространялось на всю ширину образца. Верх­ няя часть горелки должна отстоять на 25 мм от по­ верхности образца, а пламя иметь высоту не менее 38—40 мм и действовать на поверхность на расстоя­ нии 50 мм и далее от нижнего края образца. После испытания образец извлекают из штатива, осматри­ вают, проверяют сохранность клеевых швов раскалы­ ванием при помощи острого долотообразного инстру­ мента и определяют характер разрушения.

Испытание фанеры на огнестойкость описанным выше методом дает следующие результаты. Предел огнестойкости, регистрируемый временем появления бурого пятна на стороне образца, противоположной действию пламени, составляет для трехслойной водостойкой березовой фанеры 2—3 минуты. Фанерасклеена феноло-формальдегидным клеем и имееет толщину 4 мм. Пропитка этой же фанеры фенол-фта- леин-формальдегидной смолой при поглощении смо­

лы

12,4%

от веса

образца повышает предел огне­

стойкости до 5—5,5

минуты. Соответствующие показа­

тели

для

березовой

семислойной фанеры толщиной

10 мм равны 15 и 35 минутам. Потеря веса образцов

13