Расчет огнестойкости железобетонных конструкций

Расчёт огнестойкости железобетонных конструкций обязателен для всех гражданских, промышленных и общественных зданий. Он определяет, сколько времени конструкции смогут сохранять прочность при пожаре и какие меры защиты необходимо предусмотреть.

Железобетонные конструкции применяются в строительстве более ста лет и зарекомендовали себя как надёжный и долговечный материал. Но при воздействии высоких температур их свойства существенно меняются.

• Бетон теряет прочность, расслаивается, в нём образуются трещины.
• Арматура при нагреве выше 400–500 °C резко теряет несущую способность.
• Сочетание этих процессов приводит к снижению устойчивости здания в целом.

---

Что такое огнестойкость

Огнестойкость — это способность строительной конструкции сохранять:

1. несущую способность (R) — способность выдерживать нагрузки;
2. целостность (E) — отсутствие трещин и сквозных отверстий;
3. теплоизоляционную способность (I) — ограничение передачи тепла на незащищённую сторону.

Эти показатели объединяются в маркировку, например:

• REI 60 – конструкция сохраняет несущую способность, целостность и теплоизоляцию 60 минут;
• R 120 – конструкция выдерживает нагрузку 120 минут, но может потерять теплоизоляцию.

---

Как огонь воздействует на железобетон

• До 200 °C: бетон практически не изменяет свойства, но арматура уже начинает терять упругость.
• 200–400 °C: бетон постепенно теряет прочность, появляются микротрещины.
• 400–600 °C: арматура теряет до 50 % прочности, бетон начинает отслаиваться.
• 600–800 °C: происходит интенсивное разрушение бетона, возможно взрывное растрескивание из-за испарения влаги.
• Выше 800 °C: несущая способность железобетона резко падает, возможен обрушение конструкции.

Эти процессы делают обязательным расчёт не только толщины и армирования элементов, но и защитного слоя бетона, который играет роль теплового барьера.

---

Этапы расчёта огнестойкости

1. Определение сценариев пожара
   • локальный пожар,
   • общий пожар помещения,
   • воздействие открытого пламени.
2. Расчёт температурного воздействия
   • моделирование нагрева по стандартной температурной кривой (ISO 834, ГОСТ 30247.0),
   • учёт фактических условий эксплуатации (вентиляция, влажность, обшивка).
3. Определение температурного поля в конструкции
   • толщина бетона,
   • глубина залегания арматуры,
   • скорость прогрева.
4. Расчёт несущей способности
   • проверка прочности бетона при повышенной температуре,
   • расчёт остаточной прочности арматуры,
   • определение времени предельного состояния.
5. Разработка мер повышения огнестойкости
   • корректировка толщины защитного слоя,
   • выбор огнезащитных материалов,
   • проектирование дополнительных конструктивных решений.

---

Нормативные документы

Расчёт ведётся по действующим нормам:

• СП 2.13130.2012 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты».
• СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции».
• ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость».
• ГОСТ 30403-2012 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности».
• EN 1992-1-2 (Еврокод 2, часть 1-2) — международный стандарт расчёта огнестойкости железобетона.

---

Таблица: пределы огнестойкости железобетонных элементов

Элемент	Толщина/сечение	Защитный слой бетона	Предел огнестойкости (без защиты)
Плита перекрытия	200 мм	25 мм	60–90 мин
Балка	300×500 мм	30 мм	90 мин
Колонна	400×400 мм	35–40 мм	120 мин
Несущая стена	160 мм	20–25 мм	90 мин
Лестничный марш	150 мм	25 мм	60–75 мин

---

Методы повышения огнестойкости

1. Увеличение защитного слоя бетона — чем толще слой, тем дольше нагрев арматуры.
2. Применение специальных бетонов — жаростойкие, с добавками алюмосиликатов.
3. Огнезащитные покрытия — штукатурки, краски, пропитки, вспучивающиеся составы.
4. Облицовка конструкций — гипсокартонные листы, минеральные плиты, огнестойкие панели.
5. Комбинированные методы — оптимизация армирования и применение защиты одновременно.

---

Типичные ошибки при расчёте огнестойкости

• Недооценка толщины защитного слоя бетона.
• Игнорирование фактических нагрузок на конструкции.
• Использование нормативов без учёта специфики объекта.
• Отсутствие проверки влияния влажности и вентиляции.
• Полное исключение огнезащитных мер «ради экономии».

---

Преимущества профессионального расчёта

• Гарантия соответствия требованиям МЧС и строительной экспертизы.
• Оптимизация расходов на материалы и огнезащиту.
• Минимизация риска обрушения зданий при пожаре.
• Увеличение времени эвакуации людей и работы пожарных.
• Повышение надёжности и долговечности сооружения.

---

FAQ

1. Зачем нужен расчёт огнестойкости, если железобетон сам по себе негорючий?
Бетон не горит, но при высоких температурах теряет прочность, а арматура быстро нагревается и теряет способность выдерживать нагрузки.

2. Какой минимальный предел огнестойкости требуется по нормам?
Для жилых зданий — 60 минут, для общественных и производственных — 90–120 минут.

3. Можно ли повысить огнестойкость уже построенного здания?
Да, применяются огнезащитные покрытия, штукатурки, облицовки и усиление конструкций.

4. Как проверяется огнестойкость на практике?
Через расчётные методики и огневые испытания в лабораториях по ГОСТ и СП.

5. Что важнее для огнестойкости — толщина бетона или арматура?
Оба параметра важны, но ключевую роль играет толщина защитного слоя бетона над арматурой.

Расчёт огнестойкости железобетонных конструкций — это не формальность, а важнейший этап проектирования, который напрямую влияет на безопасность зданий. Он позволяет определить, сколько времени конструкции выдержат воздействие огня, и какие меры защиты следует предусмотреть.

Закажите расчёт огнестойкости Ваших конструкций у нас и будьте уверены в долговечности и надёжности Ваших проектов — info@monolithex.pro, звоните нам: +7 927 209-20-64, скидка в 10% при первом заказе!