> Техника, страница 66 > Огнестойкие конструкции
Огнестойкие конструкции
Огнестойкие конструкции, конструкции несгораемые, сохраняющие свою прочность во время пожара и тушения его, не меняя от действия огня и воды существенно своего вида, я препятствующие как возникновению, так и распространению пожара. Огнестойкими м. б. признаны следующие конструктивные части зданий. 1) С т е н ы, если они полношовные и сделаны из обыкновенного силикатного или шлакового (свободного от угля) кирпича или же из равноценного по огнестойкости камня, толщиной не менее 2 кирпича; из бетона толщиной не менее 10 сантиметров и из железобетона толщиной не менее 6 см. При этом следует иметь в виду, что стены должен быть настолько прочно сконструированы и в потребных случаях закреплены анкерами, чтобы они могли вы-. щришвать образующееся во время пожаров воздушное боковое давление до 600 килограмм/м2. 2) Междуэтажные перекрытия, «ели они сделаны из таких же материалов и такой Я7е минимальной толщины, как и стены, согласно π. 1. Рекомендуется в каменных зданиях выполнять их массивными и огнестойкими, дабы тем самым предохранить нижележащие помещения от порчи во время тушения пожара. 3) Балки и поддерживающие их прогоны из железобетона. Железные балки и прогоны можно считать огнестойкими только в том случае, если они покрыты огнестойким материалом. 4) С т о и к и и колонн ы—огнестойки, если они сделаны из кирпича, бетона, железобетона или естественного стойкого камня. Стойки из гранита и мрамора нельзя считать огнестойкими. Железные стойки .должны иметь рациональную одежду из огнестойких материалов, так как только в таком виде они м. б. признаны огнестойкими. Опорные (несущие на себе нагрузку) стойки из каменной кладки или бетона не должны содержать кварцевых составных частей, т.к. практика показала, что такие стойки уже при (° ок. 000° изменяют свой объём настолько, что могут повлечь преждевременное разрушение кладки. 5) К р ы ш и, если они сделаны из железобетона. Железные к р ы-ш и можно считать огнестойкими лишь в т. Э. то. XIV.
том случае, если железные стропила покрыты одеждой из огнестойких материалов или если чердачное помещение вполне отделено О. к. от остальных помещений здания и не используется жильцами для каких-либо целей. 6) Лестницы, если они сделаны из кирпича, железобетона или огнестойкого естественного камня. Висячие лестницы или отдельные ступени из мрамора или гранита не считаются огнестойкими. 7) Д в е р и, если они при испытании сопротивляются не менее получаса разрушительному действию огня при t° ~ 1 000° и, будучи установленными в огнестойких рамах с фальцами не менее ],5 см, самостоятельно закрываются, не пропуская дыма.8)Стеклянные заполнения в вертикальных стенах, если они выдерживают испытание огнем (при Г ~ 1 000°) и водой (при тушении) в течение не менее получаса без того, чтобы произошло растрескивание стекол или потеряна была связь между ними. Покрытью железных частей рациональной огнестойкой одеждой (например терракотовой или бетонной) должен быть уделено особое внимание, учитывая при этом внезапное охлаждение внешних поверхностей водой при тушении пожара. Чтобы избежать нежелательных внутренних напряжений в бетоне, рекомендуется не слишком тонкие бетонные плиты делать в несколько слоев. При расположении швов расширения необходимо обращать внимание также и на то. чтобы они не пропускали огня из одного помещения в другое.
О. к. ни в коем случае не следует смешивать с огнезадерживающими конструкциями, под к-рыми разумеют всякого рода конструктивные части могущие успешно противостоять действию огня, не загораясь и не пропуская огонь в течение не менее четверти часа. К этому типу конструкций можно отнести: 1) стены,потолки, стойки и части крыши из дерева, покрытые слоем известковой штукатурки толщиной не менее 1,5 сантиметров по тростнику или штукатуркой Рабица; 2) лестницы из песчаника, железа или твердого дерева, а также деревянные и неогнестойкие каменные лестницы, покрытые снизу штукатуркой толщиной не менее 1,5 с.и: 3) двери из твердого дерева или из 2,5-с.и шпунтовых досок, обитые железом толщиной не менее 0,5 миллиметров, расположенные в несгораемых стенах и самостоятельно захлопывающиеся в 1,5-ем фальцы.
В отношении огнестойкости железобетонных конструкций см. Железобетон. По сравнению с железными и деревянными эти конструкции отличаются огнестойкостью и долговечностью. На фигуре представлен график, показывающий изменение сопротивления железа и бетона механическим усилиям в зависимости от изменения (°, под действием которой они находятся. Нагревание до 400° причиняет прочности железа нек-рый вред, но нагревание выше 600° вызывает уже значительное падение сопротивления растяжению и модуля упругости. Железобетон является весьма пригодным материалом для защиты железных конструкции от действия огня (с этой целью железо полностью забетонировывается), а также и для несгораемых шкафов, панцырных кладовых,
27
фабричных труб (смотрите Железобетонные дымовые трубы). Одежда из тщательно исполненной кладки или кладки вместе с забетони-ровкой, как показала практика, менее надежна: кирпич может обвалиться и железо обнажиться, как это бывало неоднократно во время пожаров.
Для огнестойкости бетона необходимо соблюсти нижеследующие условия, а) Инертные составляющие бетона (песок и щебень) должен быть огнеупорными. Пригодными для них материалами являются: аморфные и пористые камни, клинкер, кирпич, шлак, пемза, базальт и другие вулканич. породы. Камни с плотным строением, как кварц и гранит, непригодны, т. к. разница темп-рных удлинений создает скалывающие усилия. Кварцевый бетон легко расслаивается с поверхности. Бетон из речного гравия менее удовлетворителен, чем бетон со щебнем. б) Бетон д.б. пористым, что обусловливается или пористостью камневидных добавок (пемзовый песок, шлак) или избыточным количеством воды при приготовлении бетонной массы (литой бетон). Когда бетон в наружном слое и поверх железа слишком плотен, происходит чешуйчатое облупливание бетона вследствие образования водяного пара внутри его. в) Раствор бетона должен удовлетворять определенной дозировке. Слишком жирные бетоны, а также и слишком тошие менее огнестойки. На огнестойкость бетона влияет ташке и его возраст. Молодой бетон, в котором образование соединений .содержащих химически связанную воду, еще не закончилось и к-рый содержит много свободной воды, обладает меньшей сопротивляемостью огню. Огнестойким поэтому м. б. признан бетон, имеющий достаточный возраст.
В отношении предохранения железных частей построек от пожара следует указать на следующие рациональные мероприятия. В стенах перед концами железных балок следует оставлять пустоты, а при скреплении с анкерами делать в балках овальные отверстия с тем, чтобы железные части при нагревании могли беспрепятственно расширяться, не разрушая соприкасающихся с ними частей постройки. При проектировании потолков с железными прогонами, балками п сводикамн между ними не следует опирать балки на верхний пояс прогона, а необходимо располагать нижние поверхно сти балок и прогона в одной плоскости. Из всех различных огнеупорных и нетеплопроводных материалов, испытанных в Гамбурге в качестве одежды колонн, лучше всех по сопротивлению действию пламени и в раскаленном состоянии — действию струи воды оказалась обделка из асбеста, затем идут плиты Монье, толщиной в 4 см, и наконец патентованные плиты из пробки и иэ туфа. При одежде колонн по способу Монье сетку заменяют железным каркасом из проволок, заделанным в цементный раствор. Между колонной и одеждой оставляется тонкий слой воздуха. По способу Рабица, колонны надлежит снабжать выступами с тем, чтобы прикреплять к ним окружающую колонну сетку, которая покрывается штукатуркой из извести с гипсом. Следует однако указать на то, что при надлежащей одежде железных стоек и чугунных колонн стоимость их настолько возрастает, что возникает вопрос, не выгоднее ли взамен их сложить каменные столбы, вполне безопасные в пожарном отношении.
Деревянные сооружения в пожарном отношении нисколько не уступают железным, не защищенным одеждой, в особенности при рациональном конструировании первых. Средствами для уменьшения огнеопасности деревянных конструкций могут служить: а) рациональная обработка дерева для конструктивных целей; б) устройство одежды из " нетеплопроводных материалов ; в) покрытие дерева защитными слоями или пропитка его консервирующими веществами (смотрите Дерево, Пропитка Д.). Рациональн. обработка дерева в направлении огнезадерживающих мероприятий заключается в придании идущему в дело дереву ровных, гладких поверхностей и в закруглении всех ребер. Практика показала, что круглое и гладкое дерево довольно трудно воспламеняется и -медленно обугливается снаружи внутрь, благодаря чему деревянные конструкции во время пожара сохраняют устойчивость б. или м. продолжительное время. Против пронизывания огнем деревянных междуэтажных иерекры тий могут служить асбестовый картон толщиной 8 миллиметров и асбестовый раствор по ме-таллич. сетке. Для защиты от внешних повреждений асбестовый картон покрывают тонким листовым железом. Кроме того огнезащитной одеждой дерева служит оштука-турка известью или цементом по тростнику или проволочной сетке, а также оштукатуренные известковым раствором пробковые-кирпичи и гипсовые доски. Предохранительными обмазками, под к-рыми дерево только тлеет, являются следующие: а) глина, разведенная растворимым (т. наз. фуксовым) стеклом (обмазка производится от 5 до 6 раз);
б) известь, загашенная в растворе хлористого кальция. Окраска поверхности дерева достигает цели защиты его от быстрого воспламенения лишь в том случае, когда консервирующее вещество нанесено не слишком тонким слоем и если целость защитного слоя тщательно поддерживается. К веществам, способным своим распадом при высокой температуре и образованием нейтральной газовой оболочки защитить дерево от воспламенения, относятся: соли нашатыря, карбонаты и бикарбонаты, сульфиты и некоторые сульфаты (например квасцы). Веществами, защищающими древесные волокна путем образования на них стекловидных покровов, могут служить: борная кислота (а также ее соли), фосфаты и некоторые вольфраматы. Часто употребляются также и сульфаты натрия и магния, действие которых основано гл. обр. на большом содержании в них кристаллизационной воды, постепенно испаряющейся при высокой 1° и могущей в течение нек-рого времени защищать древесные волокна от огня. Химия, вещества, употребляемые для защиты дерева от огня, только тогда приносят существенную пользу, когда вводятся в дерево достаточно глубоко и под давлением. Соломенные крыши, для защиты их от огня, покрывают составом из глины, гипса и газовой воды, получаемой на газовых заводах при очистке каменноугольного газа.
К типам пеогнестойких зданий и конструкций относятся: деревянные фахверковые; скелетные, когда скелет сделан из дерева или заполнение сделано из дерева или другого сгораемого материала; деревянные. облицованные кирпичом менее чем в l1/* кирпича толщиной; всякого рода иные конструкции стен, наружные поверхности которых содержат сгораемые материалы.
Лит.: БрилингС. !>., Техннч. свойства строит, материалов, М., 1926; Справочник для инженеров ι·τροιιτ. специальности, М. 1928; К 1 e i η 1 о g e I A., Einfliisse auf Beton, 3 Aufl., B., 1925; S a 1 i g e r R., Der Eisenbeton, seine Berechnung udn. Gestaltung, 5 Aufl. Lpz. 1925; Eisen im Hoclibau, 7 Aufl., Dtissel-dorf, 1928; Saliger R., Die Feuersicherheit d. Eisenbetonbauten, Ilandbuchf. Eisenbetonbau, hrsg. v. F. Einperger, 1 Aufl., B. 4, T. 1, W., 1909; Hame H., Feuersicherheit, B., 1921; Schumann C. u. Bii-snig F., Der Portlandzement u. seine Anwendungen im Bauwesen, 4 Aufl. B., 1912; Gesteschi Th., Der Holzbau, kandbibliothek f. Bauingenieure, hrsg. v. R. Otzen, T. 4. B. 2, B. 1926; G r U n R.,SchUdliche Einwirkungen auf Beton u. ihre Verhiitung, «Zement-verarbeitung», Charlottenburg, 1926, H. 21; H i m-melwrigtb II., The San-Francisco Earthquake a. Fire, N. Y., 1907; Probst E., Vorlesungen iiber Eisenbeton, 2 Aufl., B. f—2, B., 1923—29; Die Feuersicherheit d. Eisenbetons bei den grOsseren Brand-Kata-strophen im Jahre 1911. Berlin. 1912; Die Feuersicherheit von Beton, Eisenbeton, Eisen und Holz, B., 1911; Z u c k e r 0., Die Widerstandsfahigkeit d. Eisenbetons gegen Feuer, «Bauwelt», В., 1925, Η. 30; Gary M., Beton und Eisenbeton im Feuer, «Beton und Eisen», B., 1922, H. 3; MOrsch E., Der Eisenbetonbau, seine Theorie und Amvendung, 6 Aufl., В. 1—2, Stg., 1923— 1929; Ingberg, Griffin, Robinson and Wilson, Fire Tests of Building Columns. Technologic. Paper MV 184 of the Bureau of Standards; Bron-neck H., Holz im Hochbau, W., 1927; Lea and S r e a d I i n g, The Resistance of Fire of Concrete a. Reinforced Concrete, «Engineering», London. 1922, 11; Friedrich, Die Feuersicherheit des Eisenbetons bei d. Brandkatastrophe in d. Sarottifabrik, Berlin, «Schweizerische Bauzeitung», 2 Halbjahr, 9; Denk-schrift uber die Brandversuche im TViencr Modellthea-ter, B., 1906; S 1 1 о m о n, Ober die Feuersicherheit von Eisenbetonbauten, «B. u. E.», Heft 9, B., 1924; Bach C., Versuch mit Eisenbeton-Balken, «Deut-scher Ausschuss f. Eisenbeton», B.,1911, H. 9; Gary M., Brandproben von Decken, 2 Bericht, Ibid., 1916, H. 33; Gary M., Brandproben an Eisenbetonbauten,
Bericht, ibid., 1918, II. 41; «Eng. News», N. Y., 1906, I). 723; «Eng. Record», N. Y„ 1907, v. 56, 1; «Zeitsehriftenschau fur das gesamte Bauingenieurwe-sen», Berlin. С. Брилинг.