В современной практике строительства металлические конструкции (стальные и алюминиевые) находят широкое применение. Сталь является негорючим материалом, но, как и все материалы, используемые в строительстве, не может в течение длительного времени выдерживать воздействие высоких температур, возникающих внутри здания при пожаре. При температуре до 250 °С прочность мягкой малоуглеродистой стали увеличивается, затем этот предел постепенно снижается, и при 400 °С прочность стали вновь принимает свое первоначальное значение. Критическая температура, при которой происходит потеря несущей способности стальных конструкций при нормативной нагрузке, принимается равной 500 °С.
Нагрев металлических сооружений в условиях пожара зависит от множества факторов, среди которых основными являются интенсивность огня и способы теплозащиты металлоконструкций.
Конструкции без огнезащиты деформируются и разрушаются под воздействием напряжений от внешних нагрузок и температуры. Огнезащита, блокируя тепловой поток от огня к поверхности конструкций, предохраняет ее от быстрого прогревания и позволяет сохранить несущую способность в течение заданного времени.
Металлы отличаются высокой теплопроводностью, поэтому их огнезащита заключается в создании на поверхности металлических элементов конструкций теплоизолирующих экранов, выдерживающих воздействие огня или высоких температур.
Наличие теплоизолирующих экранов позволяет конструкциям при пожаре замедлить прогревание металла и сохранить свои функции в течение определенного времени, то есть до наступления критической температуры, при которой начинается потеря несущей способности.
Можно выделить следующие способы огнезащиты стальных конструкций:
- облицовка конструкций огнезащиты плитными материалами или установка огнезащитных экранов на относе (конструктивный способ);
- нанесение непосредственно на поверхность конструкций огнезащитных покрытий (обмазка, окраска, напыление и т.д.);
- нанесение непосредственно на поверхность конструкций огнезащитных тонкослойных вспучивающихся красок;
- комбинированный (композиционный) способ, представляющий собой рациональное сочетание различных способов огнезащиты.
Огнезащитная эффективность составов подразделяется на 7 групп:
- 1-я — не менее 150 мин;
- 2-я — не менее 120 мин;
- 3-я — не менее 90 мин;
- 4-я — не менее 60 мин;
- 5-я — не менее 45 мин;
- 6-я — не менее 30 мин;
- 7-я — не менее 15 мин.
При определении группы огнезащитной эффективности средств огнезащиты результаты испытаний с показателями менее 15 мин не рассматриваются..
Предельное состояние по огнестойкости строительных конструкций характеризуется:
- потерей несущей способности в результате обрушения или достижения предельных деформаций (R);
- потерей целостности в результате образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые на не обогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя (Е);
- потерей теплоизолирующей способности вследствие повышения температуры на не обогреваемой поверхности конструкции более чем на 140 °С (I).
