ОГНЕСТОЙКОСТЬ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Механизм исчерпания огнестойкости деревянных конструкций

Древесина всех пород относится к горючим материалам. Вместе с тем наблюдения за реальными пожарами зданий свидетельствуют о том, что способность горящих деревянных конструкций сопротивляться воздействию пожара утрачивается не сразу, а по истечении некоторого времени. Поэтому для оценки способности деревянных строительных конструкций сопротивляться воздействию пожара также применяется понятие их огнестойкости.

Механизм исчерпания огнестойкости деревянной конструкции в условиях пожара состоит в следующем.

После прогрева поверхности деревянной конструкции до температуры воспламенения (280—300 °С) начинается процесс горения древесины. Процесс горения древесины постепенно развивается от поверхностных слоев деревянной конструкции вглубь конструкции. При развитии процесса горения древесины поверхностных слоев конструкции древесина в этой зоне конструкции утрачивает свои эксплуатационные качества за счет обугливания.

В результате рабочее сечение деревянной конструкции начинает уменьшаться, а напряжения в нем растут при неизменных рабочих нагрузках. Предел огнестойкости деревянной конструкции по потере несущей способности наступает в момент времени воздействия пожара, когда напряжения в рабочем сечении конструкции станут равными сопротивлению древесины.

Способы повышения огнестойкости деревянных конструкций

В силу специфики древесины как конструкционного материала, которая заключается в ее горючести, возникает необходимость в разработке специальных методов и средств, направленных на снижение пожарной опасности деревянных конструкций и повышение их огнестойкости.

Кроме того, возникает необходимость в специальных инженерных решениях, направленных на то, чтобы прогрев при пожаре различных соединительных деталей деревянных конструкций (из металла или иных материалов) не ставил под угрозу огнестойкость деревянной конструкции в целом.

В связи с этим в настоящее время разработано большое количество методов и средств, предназначенных для обеспечения требуемой огнестойкости деревянных конструкций.

Традиционным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций является их огнезащита различными облицовками.

Например, колонны и стойки клееные и из цельной древесины, защищенные слоем штукатурки толщиной 2 см, и деревянные стены и перегородки толщиной 20 см, оштукатуренные с двух сторон слоем штукатурки 2 см, повышают свой предел огнестойкости до R60 [7].

Эффективным способом повышения огнестойкости деревянных конструкций является их глубокая и поверхностная пропитка антипиренами, окраска огнезащитными красками.

К конструктивным мерам огнезащиты относятся меры, направленные на ограничение распространения пожара по пустотам в деревянных конструкциях. С этой целью применяются: устройство диафрагм, заполнение пустот на определенных участках конструкций негорючими материалами.

Особое внимание необходимо обращать на особо уязвимые к воздействию пожара узлы деревянных конструкций. К таким узлам, как это было отмечено выше, относятся металлические соединительные детали деревянных конструкций.

Например, у металлодеревянных ферм (рис. 1.18) и арок (рис. 1.19) уязвимыми элементами, с точки зрения обеспечения их огнестойкости, могут являться металлические элементы нижнего пояса, стойки, раскосы, затяжки и т.д.

Рис. 1.18. Общий вид металлодеревянной фермы [7]: 7 — деревянные пояса; 2 — металлические элементы

Рис. 1.19. Деревянная арка с металлическими элементами [7]:

7 — верхний пояс из клееной древесины; 2 — стальная затяжка

Для обеспечения требуемой огнестойкости такого рода конструкций применяется: нанесение на металлические элементы слоя теплоизоляции, вспучивающихся покрытий, устройство подвесных потолков и др.