пожарных подразделений огнем охватывается настолько большая площадь, что локализовать пожар становится невозможно.

Скорость переугливания древесины незначительна и составляет от 0,7 мм/мин до 1 мм/мин в зависимости от поперечного сечения конструкций. Поэтому время обрушения деревянных конструкций, особенно с массивным сечением, сопоставимо с пределом огнестойкости железобетонных конструкций. Считается, что их несущая способность утрачивается при возрастании рабочих напряжений в уменьшающемся при обгорании сечении конструкции до предельных значений, принимаемых в расчетах на огнестойкость.

Область применения деревянных конструкций ограничена и в основном регламентируется главой СНиП II-2-80 [18]. Из деревянных конструкций наиболее перспективными являются клееные. В этих конструкциях устранены почти все недостатки древесины как строительного материала (неоднородность, влияние влажности, наличие сучков и пороков, способность к загниванию, короткоразмерность материала). Клееные деревянные конструкции позволяют экономично перекрывать большие пролеты, они в 5 раз легче железобетонных конструкций таких же пролетов и на 30% дешевле традиционных конструкций из железобетона и стали. Деревянные конструкции стойки к корродирующей среде и поэтому широко применяются в складах калийных удобрений и сильвинита, в сельскохозяйственных и других зданиях.

3.4. Способы огнезащиты деревянных конструкций

С целью снижения пожарной опасности деревянные плиты, настилы и прогоны, а также элементы навесных панелей стен и перегородок должны подвергаться глубокой пропитке антипиренами, а деревянные клееные балки, фермы, арки, рамы и колонны общественных, производственных и складских помещений с производствами категории В следует применять с огнезащитной обработкой [18].

Традиционным способом огнезащиты является нанесение штукатурки (рис. 3.10).

Слой штукатурки толщиной 2 см делает деревянную колонну трудносгораемой с пределом огнестойкости 1 ч, а деревянную перегородку - трудносгораемой с пределом огнестойкости 0,75 ч.

Эффективным способом огнезащиты, переводящим древесину в трудносгораемое состояние, является также глубокая пропитка антипиренами с поглощением 66 кг/м3 солей аммония. Пропитка производится под давлением 2- 105-г-2-106 Па или методом горяче-холодных ванн. Соли аммония уменьшают температуру переугливания древесины, поэтому еще в начальной стадии пожара на ее поверхности образуется слой угля, уменьшаются количество летучих и теплота сгорания- древесины, вследствие чего самостоятельное горение древесины становится затруднительным.

Глубокая пропитка антипиренами, являясь наиболее эффективном методом огнезащиты, к сожалению, имеет и недостатки: во-пер-1ЫХ, она не индустриальна, во-вторых, ее можно применять только 1ля ограждающих и малонагруженных конструкций (панели, пере-ородки и т. п.), так как при пропитке уменьшается прочность, уве-шчиваются гигроскопичность, хрупкость, затрудняется склеивание I отделка конструкций. Для несущих деревянных конструкций более 1риемлемы огнезащитные покрытия.

150 i

~6 " 6

Рис. 3.10. Огнезащита деревянных конструкций:

а - оштукатуренная деревянная стойка; б - оштукатуренная перегородка; в - устройство противопожарной диафрагмы; 1 - деревянная конструкция; 1 - слой штукатурки; 3 - сетка; 4 -диафрагма; 5 - обшивка из древесностружечной плиты

Лакокрасочной промышленностью выпускаются вспучивающиеся Покрытия «Экран», ВПМ-2, ВПМ-8, переводящие древесину в трудносгораемое состояние. Эти покрытия наносятся механизированным Способом, имеют хороший внешний вид, прочны. Наносить покрытия Целесообразно не при изготовлении конструкции, а после того, как она будет смонтирована и несколько дней простоит под нагрузкой. В этом случае можно избежать растрескивания покрытия вследствие деформации конструкции.

В последние годы появился новый эффективный вид огнезащиты - фосфатные огнезащитные покрытия ОФП-9, разработанные ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко. Опыты показали, что эти покрытия Переводят древесину в трудносгораемое состояние.

Существует, целый ряд других способов огнезащиты: окраска Огнезащитными красками СК-Л, ПХВО и др., а также поверхностная пропитка антипиренами с помощью кисти, краскопульта или Окунанием, но эти способы переводят древесину только в трудновос-Пламеняемое состояние. Воспламенение задерживается лишь при Воздействии локального источника зажигания.

Кроме обработки антипиренами, для снижения пожарной опасности можно рекомендовать уменьшение количества горючих мате-

риалов, иоычно оно достигается применением кровельных и стеновых панелей с обшивкой из асбестоцемента или другого негорючего материала и несгораемым утеплителем.

К конструктивным мерам огнезащиты относится исключение пустот. Если это невозможно и продухи для проветривания необходимы, устраиваются диафрагмы, а с целью ограничения распространения пожара - применяется засыпка пустот на некоторых участках пористыми негорючими материалами (например, шлаковыми отсыпками).

При облицовке стен древесностружечными или древесноволокнистыми плитами (см. рис. З.Юв) пустоты необходимо исключать, заполнять негорючим материалом или разделять на секции по 3 м2 диафрагмами из трудносгораемых материалов.

Особое внимание следует обратить на выявление особо уязвимых узлов деревянных конструкций, могущих вызвать их преждевременное обрушение, и на защиту этих узлов. В соответствии со СНиП II-2-80 время обрушения несущих деревянных конструкций в зданиях II степени огнестойкости должно быть не менее 0,75 ч. Деревянные конструкции должны испытываться или рассчитываться на огнестойкость вместе с узлами крепления, узлами сочленений, опорами, затяжками и т. п.

Клееные балки (рис. 3.11) не всегда способны долго сопротивляться воздействию пожара. Если сечение балки достаточно велико, то вследствие небольшой скорости переугливания время потери несущей способности достигает 45 мин и более. Иначе ведут себя балки с клеефанерной стенкой толщиной 1 см. Как показали опыты ВНИИПО МВД СССР, стенка быстро прогорает и балка через 6 мин огневого воздействия разрушается из-за потери жестко-

Рис. 3.11. Клееные деревянные балки:

а - сплошного сечения; б - клеефанерная; 1 - элементы сплошного сечения; 2 - элементы из фанеры; 3 - минераловатная плита

с.ти. Покрытия стенки составами ВПМ-2 и ВПМ-8 заметного эффекта не дали. Под действием изгиба вследствие нагрузки и температурных деформаций вспучивающееся покрытие растрескивалось, чеса 7 мин пожара фанерная стенка прогорала и балка разрушалась. Ьэтому балки с открытой фанерной стенкой можно применять Только при наличии подвесного потолка, в этом случае фанерная Стенка не подвергается непосредственному воздействию огня. В11ИИПО МВД СССР предложил также защищать фанерную стенку минераловатными плитами толщиной 50 мм, уложенными в рас-Пор с двух сторон между нижним и верхним поясами балки. Чтобы Исключить выпадание минераловатных плит, они закрываются снаружи фанерой толщиной 3 мм по всей длине балки. Этот метод позволил увеличить время до обрушения балки с 7 до 30 мин.

У металлодеревянных ферм (рис. 3.12) уязвимыми элементами Являются металлические нижний пояс, стойки и раскосы, вследствие Чего ферма может обрушиться через 0,25 ч.

Деревянные рамы сплошного сечения (рис. 3.13) могут сравнительно долго сохранять несущую способность при пожаре. Обруше-

ше же рам, в которых применены клеефанерные элементы, может фоизойти через 7-8 мин после начала пожара.

Так, в конструкциях трехшарнирных рам, разработанных для :ельскохозяйственных зданий, соединение элементов осуществляет-:я с помощью фанерных накладок на клею. Толщина накладок ;8 мм. Такая накладка, как показывают расчеты, может прогореть !ерез 16-18 мин, но можно ожидать, что разрушение узла насту-шт еще раньше из-за снижения прочности клеевого шва в результате прогрева.

В отдельных случаях части деревянных конструкций соединяют : помощью стальных стержней, которые вклеивают эпоксидным <леем в пазы (рис. 3.14), после чего пазы закрывают деревянными зставками. Испытания ВНИИПО МВД СССР показали, что у таких конструкций при расстоянии от боковой грани до центра стержня 30 мм из-за быстрого прогрева клея до температуры деструкции (90-100°С) происходит выдергивание арматуры из пазов и разрушение узлов крепления наступает уже через 0,2 ч после начала по-жаоа.

2 1

Ж. по

Рис. 3.14. Соединение частей деревянных клееных конструкций стальными клееными стержнями: 1 - конструкция; 2 - стержень

У гнутоклееных рам, имеющих значительную стойкость к воздействию пожара, уязвимыми элементами являются металлические и деревянные накладки в коньковом узле и металлический опорный элемент, а у арок (рис. 3.15) - затяжки, изготавливаемые из стальных тросов, уголков, полос и служащие для восприятия распора. Затяжка может быстро нагреться до критической температуры (470°С для уголков и полос и 300°С для тросов), что приводит к обрушению здания.

Стальные затяжки арок защитить трудно. Покрытие ВПМ-2 неэффективно, так как не держится на затяжках и из-за малого сечения не дает эффекта, а нужна защита высокоэффективными теплоизоляционными материалами. Исследования ВНИИПО МВД СССР показали, что сохранение прочности стального троса в усло-

1МЯХ пожара в течение 0,75 ч обеспечивается нанесением слоя теплоизоляции толщиной:

фосфатное покрытие ОФП-ММ - 22 мм;

асбестоцементная напыляемая судовая изоляция ПНИ-1, покры-ТКС НИИМосстроя, асбест - 20 мм;

вспучивающееся покрытие на основе вермикулита УралНИИ-Цройпроекта - 10 мм.

Узел 1

Рис.. 3.15. Деревянная арка:

1 - верхний пояс из клееной древесины; 2 - стальная затяжка

При отсутствии теплоизоляции затяжки следует размещать ниже уровня пола в специальных каналах.

Очень плохо сопротивляются действию высоких температур Мированные деревянные конструкции. Если арматура размещена JI* поверхности конструкции из древесины (рис. 3.16), она быстро РМХОдит из строя. Так как арматура воспринимает большую часть Цгрузки, при ее разрушении разрушится и вся конструкция.

а §

Рис. 3.16. Размещение арматуры: а - на поверхности; б - в глубине конструкции; I констр) кипя; 2 - арматура