Огнезащита стальных конструкций
При пожарах стальные конструкции не являются устойчивыми, и так же несут в себе опасные факторы. При их нагреве до определенной температуры (в среднем - 500оС) происходит обрушение из-за потери несущих свойств. В зданиях металлические конструкции несут различную напрягающую нагрузку. Температура, при которой происходит обрушение стальной конструкции зависит от величины нагрузки на нее. В среднем, критическая температура составляет 500оС, но в случае незначительных напряжений, критическая температура может быть намного выше.

Предел огнестойкости — время, в течение которого стальная конструкция сохраняет свои несущие свойства при пожаре, до достижения предельного состояния — обрушения.
Огнестойкость строительной конструкции — способность противостоять воздействию пожара.

Испытания на огнестойкость строительных конструкций проводятся по ГОСТ 30247.0-94. Сущность метода заключается в огневом воздействии на строительную конструкцию
по схеме стандартного пожара.

При этом повышение температуры во времени происходит по следующей схеме:

В условиях стандартного пожара критическая температура достигается через 5 минут от начала пожара.
Огнестойкость стальных конструкций определяют по наступлению предельного состояния - R - потеря несущих свойств.

В огнезащите нуждаются, в основном, металлические конструкции (колонны, балки, ригели, рамы) многоэтажных промышленных зданий с размещаемыми в них производствами категорий А, Б и В.
Незащищенные металлические конструкции рассматриваются как не распространяющие огонь, для них предел распространения огня равен нулю.

Фактический предел огнестойкости стальных конструкций в зависимости от толщины элементов сечения и действующих напряжений составляет от 0,1 до 0,4 ч., в то время, как минимальные значения требуемых пределов огнестойкости основных строительных конструкций, в том числе металлических, составляют от 0,25 до 2,5 часа в зависимости от степени огнестойкости здания и типа конструкции. Таким образом, незащищенные стальные конструкции, как правило, не удовлетворяют требованиям по пределам огнестойкости. Следует отметить, что допускается принимать при проектировании зданий предел огнестойкости незащищенных стальных конструкций с приведенной толщиной металла до 1 см равным 0,25 ч.

Задача огнезащиты металлических конструкций заключается в создании на поверхности элементов конструкции теплоизолирующих экранов, выдерживающих высокие температуры и непосредственное действие огня. Наличие этих экранов позволяет замедлить прогревание металла и сохранять конструкции свои функции при пожаре в течение заданного периода времени.
Огнезащиту стальных конструкций проводят как традиционными методами (обетонирования, оштукатуривания цементно-песчаными растворами, использование кирпичной кладки), так и новых современных методов, основанных на механизированном нанесении облегченных материалов и легких заполнителей - асбеста, вспученного перлита и вермикулита, минерального волокна, обладающих высокими теплоизоляционными свойствами или основанных на использовании плитных или листовых теплоизоляционных материалов (гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, асбестоцементных и перлитофосфогелевых плит и др).

Современные методы огнезащиты металлических конструкций включают использование:
теплоизоляционных штукатурок, состоящих из цемента или гипса, перлитового песка или вермикулита, жидкого стекла, цемента и др.; вспучивающихся красок, представляющих собой сложные системы органических и неорганических компонентов. Огнезащитное действие этих красок основано на вспучивании нанесенного состава при температурах 170-200оС и образовании пористого теплоизолирующего слоя, толщина которого достигает нескольких сантиметров.

В зависимости от толщины слоя штукатурного состава, облегченного покрытия, конструктивных огнезащитных листов и плит, обеспечивается предел огнестойкости стальных конструкций от 0,75 до 2,5 часа. Вспучивающиеся краски используются для огнезащиты стальных конструкций в течение 0,75- 1 часа. Обеспечение предела огнестойкости стальных конструкций 0,5 ч достигается путем увеличения их массивности за счет развития размера сечений.