Ширина пролета таких сооружений обычно составляет 9, 12, 18, 21 или 24 метра, а высота от основания до нижнего края стропильных конструкций варьируется от 4.2 до 7.2 метра.
Выбрать комплектную поставку быстровозводимых зданий (БВЗ) ВИНПРОФ стоит при возведении складских, промышленных, торговых, административных объектов, офисов, а также спортивных комплексов и прочих видов сооружений.
Рекомендуется использовать сэндвич-панели по ГОСТ Р 59684-2021, собираемые поштучно на месте. Благодаря их небольшому весу не нужно использовать тяжелую подъемную технику, также не требуется закупать дорогостоящую теплоизоляцию высокой плотности. Популярны заводские стеновые и кровельные сэндвич-панели с утеплителем по ГОСТу 3260-2021.
Расчет несущей способности стальных холодногнутых конструкций выполняется в соответствии с ГОСТом 27751, СП 16.13330, СП 294.1325800 и СП 260.1325800. Согласно последнему, они относятся к 4-му классу по напряженно-деформированному состоянию, теряют местную устойчивость до наступления предела текучести в зонах поперечного сечения. Для предотвращения наступления этого риска используются геометрические характеристики редуцированного сечения, вычисляемого расчетно-аналитическим методом с использованием сертифицированного в соответствии с требованиями СП 16.13330 и СП 260.1325800 программного комплекса.
Они позволяют определить усилия и предельные напряжения в каждом элементе здания и в узлах. Программа высчитывает нагрузки в опорных узлах, которые служат исходной информацией для расчета требуемых характеристик фундамента.
Таким образом, в результате выполнения проектных работ Заказчик получает комплект чертежей для монтажа / сборки, инструкции и спецификации каждого элемента. Каждая деталь на чертежах имеет свою маркировку, ее же указывают на изделиях в процессе изготовления, поэтому монтажникам легко собирать каркасы и ограждающие конструкции производства ВИНПРОФ.
Несущие способности комплектующих и узлов соединения испытаны на расчетные нагрузки сертифицированными лабораториями. Надежность продукции ООО «ВИНПРОФ» подтверждена результатами тестов и экспериментов.
Продукция изготавливается в строгом соответствии ТУ 24.33.11–003–05074049–2022, 24.33.11–004–05074049–2022, 24.33.11–004–86770581–2023.
Чтобы правильно понимать Заказчика, представим несколько общих замечаний относительно терминов в пожарной безопасности (ПБ) строительных конструкций, согласно Федеральному закону № 123-ФЗ.
Статья 28 определяет, что информация об уровне огнестойкости и классах пожарной опасности (ПО) зданий и сооружений должна содержаться в проектной документации на объекты капитального строительства и реконструкции.
Статья 58 определяет, что требуемая огнестойкость и соответствие классу ПО достигаются за счет корректного выбора стройматериалов, внедрения продуманных конструктивных решений и использования средств огнезащиты. Предел огнеустойчивости отражает способность каркасной конструкции выдерживать большие температуры в течение определенного времени. В статье 2 184-ФЗ указано, что данный показатель обозначает период воздействия огня до момента перехода конструкции в одно из нормированных для нее предельных состояний: потеря несущей способности, теплоизолирующих свойств или целостности.
Для колонн, балок, ферм БВЗ ВИНПРОФ главным предельным состоянием является потеря несущей способности. Пределы огнестойкости большинства незащищенных металлоконструкций из ЛСТК низкие и составляют 10–15 минут (см. график), так как слишком быстро достигают критической температуры, при которой теряют прочность, как следствие – несущую способность и целостность.
во время пожара интенсивно прогреваются до критической температуры, то есть до той температуры, при которой конструкция теряет свою конструкционную прочность, что приводит к потере их несущей способности и целостности.
Сначала нужно рассмотреть, какие требования предъявляются к конструктивным элементам Вашего объекта.
1. 1. Для этого нужно ответить на вопрос «Какова степень огнестойкости Вашего объекта?». Это можно посмотреть в проектной или рабочей документации. Если этих документов нет, задавать требуемые показатели произвольно не стоит. Во время ввода объекта в эксплуатацию сотрудники МЧС все равно затребуют проектную документацию и будут сравнивать ее с фактическим исполнением.
2. 2. Второй вопрос, на который потребуется ответить, – это наличие у Вас готового чертежа и других документов, в том числе расчета огнезащиты с обоснованием проектных решений, принятых с целью достижения нужного предела огнестойкости, данными экспериментов и информацией о результатах прочностных и теплотехнических расчетов строительных конструкций c огнезащитой и без нее. Необходимость наличия обоснования установленных показателей определяется статьей 17 № 123-ФЗ.
Техническая документация должна включать следующие данные:
Эти сведения содержатся в пояснительной записке проектируемых зданий, разделах КМ, КМД, КР (также могут указываться в разделе АР), в зависимости от стадии проектирования объекта. Для уже введенных в эксплуатацию зданий требуемая информация указывается в Паспорте объекта, актах выполненных огнезащитных работ, ранее разработанных и согласованных в установленном порядке СТУ и МОПБ, использующих требуемые сведения в качестве исходных, и другой документации.
3. 3. Далее нужно учесть степень огнестойкости здания. Это наиболее значимая характеристика сооружения, не уступающая в важности особенностям конструкции с точки зрения ПБ и функциональным характеристикам.
На нее влияют:
Заниматься самому расчетом этого показателя хлопотно и технически непросто, это занятие требует специальных знаний. Для точного расчета существует специальная пожарная нормативная документация. В процессе проектирования быстровозводимых зданий степень огнестойкости определяется архитекторами и технологами, а согласуется и утверждается главным инженером.
Совокупность нормативных актов разделяет все сооружения на 5 степеней огнестойкости.
4. 4. После того как мы выяснили степень огнеустойчивости объекта, следует определить предел огнестойкости отдельных элементов. Этот показатель должен совпадать с ранее рассчитанными данными (соответствие характеристик указано в таблице 21 ФЗ-123).
Таблица 21 [2]. Соответствие степени огнестойкости и предела огнестойкости строительных конструкций зданий, сооружений и пожарных отсеков
В СП 2.13130.2020 указано, что при R 15 (RE 15, REI 15) можно использовать незащищенные от огня конструктивные элементы из стали. Это допустимо, если их фактический предел огнестойкости превышает R 8 или если ПТМ более 4 мм (по ГОСТ Р 53295).
Из-за особенностей поведения тонкостенных изделий во время пожара при их использовании в качестве несущих конструкций нужно выбирать модели, сечение которых будет иметь ПТМ более 2 мм (как рассчитывать ПТМ с учетом возможных сторон обогрева, см. далее). В фермах и прочих структурных конструктивных элементах на огнеустойчивость оценивается каждая деталь. Если один или несколько узлов, сочленение или другие комплектующие не соответствуют описанным выше показателям, можно повысить предел огнестойкости не менее чем до R 8 путем локальной огнезащитной обработки.
Предварительный вывод – несущие незащищенные комплектующие ВИНПРОФ можно использовать на объектах 4-й и 5-й степеней огнестойкости.
ПТМ – это Приведенная Толщина Металла, обозначается dпр (расчетное значение), мм:
𝛿пр = 𝐴сеч / П
где Aсеч - площадь поперечного сечения стержня (информация из техдокументации на прокат или вычисляемая самостоятельно), мм2;
П - обогреваемый периметр сечения стержня (расчетное значение, методика расчета по формулам, указанным в таблицах), мм.
Так как у НЕЗАЩИЩЕННЫХ комплектующих из стали этот показатель, как правило, не превышает 15 минут, для его повышения нужно обеспечить дополнительную огнезащиту.
Чтобы в дальнейшем корректно оперировать понятиями и правильно друг друга понимать, начнем с теории – с главных терминов, описанных в ГОСТ Р 53295-2009 и СП 2.13130.2020.
Согласно классификации конструктивной огнезащиты металлоконструкций, различают следующие виды.
Оборачиваемая конструктивная огнезащита рулонного типа. Она состоит из холста рулонного материала, который при монтаже повторяет рельеф защищаемой конструкции, и систем фиксации. Эффективность данного вида связана с низкой теплопроводностью используемых изделий. Для примера – фольга на поверхности прошивных матов, кроме эстетичного вида, частично отражает лучистое тепло на начальной стадии пожара, а вставки из минеральной ваты ограничивают площадь обогрева металлоконструкций. Минусом может являться трудоемкость монтажа на узлах пересечения, низкая устойчивость к механическим воздействиям. Плюсом является высокая монтажная готовность продукции в большинстве технических решений (для монтажа достаточно квалифицированных рабочих, строительного ножа, кисти или валика) и высокая ремонтопригодность в случае повреждения поверхности.
Облицовочная конструктивная огнезащита. При выборе данного вида выполняется монтаж панелей или плитных материалов по каркасам или друг в друга вокруг защищаемой конструкции. Огнезащитные свойства в большинстве решений основаны на низкой теплопроводности этой продукции. Преимуществом является возможность защитить несколько конструктивных элементов сразу одним коробом, а также то, что такие панели могут выступать в роли стенки / перегородки, являющейся самостоятельной строительной конструкцией, не требующей дополнительных слоев отделки. Минусом является высокое требование к квалификации рабочих, что повышает стоимость работ и риски в случае выбора малоквалифицированных исполнителей, необходимость наличия комплекта специальных инструментов для работы с разными материалами (отрез направляющих, монтаж саморезов, работа со шпатлевкой или герметиками и т. п.), большое число отходов в результате раскроя, низкая производительность, если необходимо защищать каждый элемент отдельно, особенно при защите узлов пересечения.
Комбинированные конструктивные огнезащитные решения. Данный вид предполагает применение различных технических решений на основе перечисленных выше способов, а также сочетание со строительными методами.
Строительный способ повышения огнестойкости.
Одним из способов защиты конструкций БВЗ ВИНПРОФ без конструктивной огнезащиты может быть возведение объекта с наружным каркасом (см. быстровозводимый объект с наружным каркасом на фото). Эта технология связана с промышленными складами-холодильниками.
Согласно СП 109.13330.2012, такие одноэтажные здания можно возводить одно- или многопролетными, каркас может быть выполнен из стали, железобетона или их комбинации, также используются большепролетные несущие конструкций и сэндвич-панели с обшивкой металлом и качественной теплоизоляцией.
Конструктивно здания таких складов-холодильников разделяют на три вида:
- с внутренним каркасом без чердака;
- высотные здания с внутренним стеллажным каркасом без чердака;
- с наружным каркасом и чердаком.
Для того чтобы в строениях последнего типа (с наружным каркасом) стабильно поддерживался нужный климатический режим и было меньше притоков тепла, требуется обустроить чердачную кровлю. Наружные стены обшиваются металлическими или железобетонными экранами, это помогает уменьшить влияние радиации. Между экранами и конструкцией стены предусматривается естественное вентилирование. При таком проектировочном решении вся огневая нагрузка передается на сэндвич-панели (у всех производителей панелей с базальтовым теплоизолятором есть показатели по степени обеспечиваемой огнестойкости стены и кровли). Выберите необходимый Вам предел огнестойкости конструкции и подтвердите его пожарными сертификатами завода. Это решение обязательно нужно согласовать с проектировщиком Вашего объекта.
В плане обеспечения требуемого уровня огнезащиты к стержневым строительным металлоконструкциям из стальных холодногнутых изделий, покрытых цинком, применимы методы защиты от огня и высоких температур обычных стальных конструкций, кроме вспучивающихся покрытий. Для повышения эффективности огнезащиты тонкостенных изделий рекомендуется выполнить заполнение свободного пространства материалами НГ (кроме стекловолокна) для уменьшения площади обогреваемой поверхности.
В расчете это заполнение нельзя учитывать, если обратное не прописано в технических документах на огнезащитный материал.
Для ЛСТК конструкций, к которым предъявляются требования по огнестойкости, для повышения эффективности огнезащиты рекомендуется выполнить заполнение свободного пространства материалами НГ (кроме стекловолокна)для уменьшения площади обогреваемой конструкции, при этом в расчёте это заполнение не учитывать если обратное не указано в документации на огнезащитный материал.
Проект огнезащиты – это специфический и сложный документ, поэтому рекомендуем поручить эту работу специалистам по ПБ или проектировщикам. Возможно получить расчеты и консультации у производителей выбранных Вами материалов, они посоветуют Вам исполнителей (монтажников) и предоставят пожарные сертификаты. Также Вы можете сделать предварительные расчеты самостоятельно.
Для вычисления показателя нужно сделать прочностной расчет для определения критической температуры колонны, балки или другого конструктивного элемента. Если у Вас нет исходных данных или Вам не нужно рассчитывать толщину огнезащитных материалов в зависимости от напряженно-деформированного состояния конструктивного элемента, в качестве расчетного показателя укажите +500 °C. Не выполняем сложные статические расчеты для определения показателя для заданного сечения колонны или балки из тонколистовых материалов. Для тонкостенных металлоконструкций БВЗ ВИНПРОФ принимаем критическую температуру +500 °C.
Далее необходимо рассчитать ПТМ с учетом воздействия огня на конструктивные элементы разного типа. Используя номограмму в соответствии с рассчитанной (или принятой) критической температурой, найдите график, соответствующий заданной толщине облицовки. Данный график отражает взаимосвязь времени достижения предела огнестойкости и ПТМ для конструкций с облицовкой из плитных или листовых огнезащитных материалов, он позволяет рассчитать предел огнестойкости стальной конструкции с учетом огнезащитной облицовки.
Указанные показатели (как результат расчетов и реальных пожарных испытаний) приведены в Стандарте организации СТО АРСС 11251254.001-020-1, Москва-2022. Номограммы для огнезащитной облицовки приведены в этом же нормативном документе.
[1] Федеральный закон от 27 декабря 2002 г. №184-ФЗ «О техническом регулировании»;
[2] Федеральный закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;
[3] Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»;
[4] «ОГНЕСТОЙКОСТЬ ЛЕГКИХ СТАЛЬНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ» Монография. Авторы М. В. Гравит И. И. Дмитриев .Министерство науки и высшего образования Российской Федерации. САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО.Санкт-Петербург-2020.
[5] Стандарт организации СТО АРСС 11251254.001-020-1.Огнестойкость строительных конструкций из стальных холодногнутых оцинкованных профилей. Москва-2022.
