Приложение Р. Метод расчета требуемого предела огнестойкости строительных конструкций

Приложение Р

Метод расчета требуемого предела огнестойкости строительных конструкций

Р.1 Расчет требуемых пределов огнестойкости

Метод расчета требуемых пределов огнестойкости железобетонных и огнезащищенных металлических конструкций промышленных зданий (сооружений) учитывает характеристики технологических процессов и устанавливает соответствующие требования к огнестойкости конструкций, исходя из нормируемого риска достижения предельного состояния конструкций по признаку потери несущей и теплоизолирующей способностей в условиях реальных пожаров.

Требуемые пределы огнестойкости устанавливаются на основе определения эквивалентной продолжительности пожаров и коэффициента огнестойкости. Коэффициент огнестойкости рассчитывают в зависимости от заданной предельной вероятности отказов конструкций в условиях реальных пожаров.

Р.1.1 Расчет требуемых пределов огнестойкости в помещении проводят для случаев локального или объемного пожаров. Для определения вида пожара сначала по рисункам Р.1 и Р.2 находят минимальную продолжительность начальной стадии пожара (НСП) . При распространении огня по горючей нагрузке, отличающейся по свойствам от древесины, продолжительность НСП вычисляется по формуле

, (Р.1)

где , - средние скорости выгорания древесины и i-го компонента твердого горючего или трудногорючего материала, ;

МДж/кг, - низшие теплоты сгорания древесины и i-го компонента соответственно, МДж/кг;

м/мин, - средние линейные скорости распространения по древесине и i-му компоненту соответственно, м/мин.

После определения продолжительности НСП проверяют неравенство:

, (Р.2)

где F - площадь пожарной нагрузки, .

Если условие (Р.2) выполняется, то горючая нагрузка расположена рассредоточенно - в помещении будет локальный пожар.

В противном случае горючая нагрузка расположена рассредоточенно - в помещении будет объемный пожар.

На основе данных проектной документации, пожарно-технических обследований, а также справочных материалов определяется эквивалентная продолжительность пожара для выбранной конструкции в рассматриваемом помещении. Эквивалентную продолжительность пожара определяют по известным значениям проемности помещения П, и характерной длительности пожара (в часах).

Проемности помещения при объемном пожаре П рассчитывают по формуле

, (Р.3)

где S - площадь пола, ;

V - объем помещения, ;

- площадь проемов, ;

- высота i-го проема в помещении, м;

N - количество проемов.

В случае локального пожара проемность рассчитывают по формуле

, (Р.4)

где Н - расстояние от зеркала горения до конструкции (высота помещения), м.

Характерную длительность объемного пожара (в часах), для твердых горючих и трудногорючих материалов рассчитывают по формуле

, (Р.5)

где - общее количество горючей нагрузки j-го материала в кг (j = 1, ..., М);

М - число различных видов нагрузки;

- средняя скорость выгорания j-го материала, ;

- средняя скорость выгорания,

- весовая доля j-й горючей нагрузки.

, определяют экспериментально или по справочным данным.

При горении ЛВЖ и ГЖ продолжительность локального пожара , мин, рассчитывают по формуле

(Р.6)

где G - количество ЛВЖ и ГЖ, которое может разлиться при аварийной ситуации, кг;

- средняя скорость выгорания ЛВЖ и ГЖ, .

Для рассматриваемого типа конструкций по номограммам (рисунки Р.3-Р.9) определяют эквивалентную продолжительность пожара (, П).

определяется по формулам (У.5) или (У.6) в зависимости от вида пожара, а П - по формулам (У.3) или (У.4).

P.1.2 Коэффициент огнестойкости выбранной конструкции определяют по значению предельной вероятности отказов с учетом допустимой вероятности отказов конструкций . Значения в зависимости от того, к какой группе конструкций i принадлежит выбранная конструкция, приведены в таблице Р.1.

Таблица Р.1 - Допустимые вероятности отказов конструкций от пожаров

Группа конструкций	Вероятность отказов
Вертикальные несущие конструкции, противопожарные преграды, ригели, перекрытия, фермы, балки
Другие горизонтальные несущие конструкции, перегородки
Прочие строительные конструкции

Предельные вероятности отказов конструкций в условиях пожаров рассчитывают по формуле

(Р.7)

где - вероятность возникновения пожара, отнесенная к 1 площади помещения;

- вероятность выполнения задачи (тушения пожара) автоматической установкой пожаротушения;

- вероятность предотвращения развитого пожара силами пожарной охраны;

- рассчитывают по методу, приведенному в [3] или принимают из таблицы Р.2.

Таблица Р.2 - Вероятности возникновения пожара для промышленных помещений

Промышленный цех	Вероятность возникновения пожара ,
По обработке синтетического каучука и искусственных волокон	2,65
Литейные и плавильные	1,89
Механические	0,60
Инструментальные	0,60
По переработке мясных и рыбных продуктов	1,53
Горячей прокатки металлов	1,89
Текстильного производства	1,53
Электростанций	2,24

Величины определяют по паспортным данным установок. Допускается использование данных [4].

устанавливают по статистическим данным или расчетом с учетом установки автоматических средств обнаружения пожара, сил и средств пожарной охраны. В случае отсутствия данных по пожарной охране и системе пожарной сигнализации следует положить .

По вычисленным значениям определяют значение характеристики безопасности, при необходимости интерполируя данные таблицы Р.4.

Таблица Р.3 - Значения характеристики безопасности Р

Вероятность отказов конструкций при пожаре	Характеристика безопасности	Вероятность отказов конструкций при пожаре	Характеристика безопасности
	3,7		2,3
	4,1		2,8
	4,4		3,2
	4,5		3,5
	3,1		1,3
	3,5		2,0
	3,8		2,5
	4,0		2,6

P.1.3 Расчет коэффициента огнестойкости проводят по формуле

, (Р.8)

В таблице Р.4 приведены значения для условий , = 0,95 и = 0 для различных площадей отсеков S.

Таблица Р.4 - Коэффициент огнестойкости

Площадь отсеков S,	Вертикальные несущие конструкции, противопожарные преграды, балки, перекрытия, фермы	Другие горизонтальные несущие конструкции, перегородки	Прочие строительные конструкции
1000	1,36	0,99	0,58
2500	1,52	1,14	0,75
5000	1,69	1,26	0,87
7500	1,79	1,31	0,94
10000	1,84	1,42	0,99
20000	2,03	1,47	1,10

Р.1.4 Требуемый предел огнестойкости рассчитывают по вычисленным значениям , и

(Р.9)