В статически неопределимых системах при пожаре наряду с напряжениями от внешней нагрузки, зависимыми от поперечного сечения конструкции, возникают в большей или меньшей мере дополнительные напряжения, которые часто вызывают сильные разрушения. В то же время благодаря возможному перераспределению усилий в этих системах остается еще значительный резерв.

Предварительно напряженные железобетонные конструкции, а также сборные железобетонные элементы особенно подвержены разрушению, так как при высокопрочных арматурных сталях в большинстве случаев защитный слой бетона находится на нижней границе допустимых значений, определенных в DIN 1045.

Вид бетона и заполнителей. Огнестойкость бетона в гораздо меньшей степени зависит от его прочности на сжатие, чем от состава заполнителей и содержания в них влаги. Коэффициент расширения минеральных заполнителей зависит от температуры и с ее повышением увеличивается. При достижении предельной для каждого минерала температуры объем его сильно увеличивается. Кварц при температуре около 500 °С распадается из-за наличия в нем кристаллизационной воды, известняк при температуре свыше 800 °С сгорает и распадается при гашении пожара. Вообще качественные изменения минералов происходят в довольно широких пределах температур: кварцевые породы при высоких температурах, известняки при самых низких температурах, между ними располагаются гнейсы, граниты, базальты и др.

Однако известняковые породы при повышении температуры сначала становятся прочнее, кварцевые породы при температуре 500 °С теряют свою прочность мгновенно. Можно сделать заключение, что бетон на основе известняковых заполнителей лучше противостоит огню, нежели бетон на основе кварцевой породы. Влажность бетона также негативно влияет на огнестойкость бетона. Высокая влажность бетона ведет к образованию пара и к внутреннему давлению, в результате которого происходит растрескивание бетона.

Вид арматуры. Выход из строя железобетонных конструкций под воздействием пожара происходит главным образом в результате снижения предела текучести стали на растяжение. Критическая температура, т. е. температура, при которой предел текучести стали становится ниже имеющихся в арматурной стали напряжений, зависит от класса стали и, согласно DIN 4102, составляет 500°С для сталей в ненапряженном бетоне и 300—500 °С для сталей в предварительно напряженном бетоне.

Однако даже если арматурная сталь конструкции во время пожара хорошо воспринимает действующие нагрузки, то в результате сильного нагрева отдельных элементов конструкции в течение длительного времени возможно снижение прочностных качеств стали и тем самым снижение запаса прочности всей конструкции.

Вообще обычные стали лучше противостоят воздействию пожара, чем высокопрочные, холоднотянутые стали, которые при сильном нагреве быстро теряют прочностные качества, приобретенные в процессе холодной протяжки. Стали, применяемые главным образом в железобетонных конструкциях (22/34, 42/50, 50/55), прн очень быстром нагреве и последующем охлаждении существенно теряют свою прочность, и, если в расчетах было принято наибольшее значение прочности стали, это может привести к аварийной ситуации.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒