Огнезащита перекрытия из профлиста

В комплексную огнезащиту входят следующие услуги:

• первичная экспертная оценка пожарного состояния конструкций;
• составление проекта;
• огнезащита профлиста до 60 минут, 90, 120 – в зависимости от пожарных требований к данному типу конструкции;
• сдача объекта пожарной комиссии/МЧС;
• последующий контроль и восстановление огнезащитного покрытия с периодичностью, предписанной ФЗ и ППР.

Проводя огнезащиту перекрытий из профлиста зданий и сооружений мы спасаем жизни людей

Гарантируем что применяемый нами защитный материл будет способен задержать
прямое пламя в течении 120 минут

Способы огнезащиты металлических конструкций

Главная / Блог / Способы огнезащиты металлических конструкций

Способы огнезащиты металлических конструкций

Железобетонные и металлические конструкции являются основой несущих конструкций зданий, которые должны защищаться от воздействия огня при пожарах. В строительном законодательстве установлены требования по времени огнестойкости конструкций, в течение которого они должны сохранять свои несущие способности, а также способы защиты металлических конструкций. Сохранение несущей способности конструкций при пожаре важно в первую очередь для безопасного вывода людей из здания.

Зачем нужна защита металлоконструкций от огня?

Может возникнуть вопрос — зачем вообще нужна защита металлоконструкций от огня, если металл не горит? Аналогичный вопрос можно задать про железобетоные конструкции.

Проблема заключается в том, что при нагреве до 500 o С металлические конструкции теряют прочность и несущую способность под воздействием своих нагрузок. Те же процессы происходят в железобетонных конструкциях, прочность которых в нормальных условиях обеспечивается в значительной степени каркасом из стальной арматуры.

Предел огнестойкости металла без огнезащиты составляет от R10 до R15. Это значит, что металлоконструкции без огнезащиты будут выполнять свои функции в случае пожара в течение 10-15 минут. Это время не удовлетворяет нормативам для объектов, предполагающих нахождение людей.

Рассмотрим подробнее требования к огнезащите металлических конструкций, с учетом предела огнестойкости объектов.

Выбор вида огнезащиты. Предел огнестойкости зданий

Выбор способов огнезащиты определяется требованиями к пределу огнестойкости самих зданий, которые сформулированы в СП 2.13130.2020 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты».

В зданиях I и II степени огнестойкости для несущих конструкций, которые обеспечивают прочность и устойчивость здания, включая колонны и фермы, несущие стены, перекрытия и диафрагмы, огнестойкость этих элементов должна обеспечиваться применением конструктивных решений и материалов:
1. Конструктивная огнезащита (покрытие теплооизоляционными негорючими плитами или толстослойными составами).
2. Тонкослойные вспучивающиеся огнезащитные краски.

Особые условия предусмотрены для сейсмических зон – в таких зонах применяемые средства должны соответствовать требованиям СП 14.13330 по прочности при нагрузках, возникающих при землетрясениях. Также, средства огнезащиты нельзя использовать в таких местах, где отсутствует возможность контроля из состояния, ремонта или замены.

Огнезащитные краски (п. 2) могут применяться в зданиях I и II степени огнестойкости только для металлических конструкций с приведенной толщиной металла более 5,8 миллиметров. Рассмотрим подробнее этот показатель.

Расчет приведенной толщины металла

По НПБ 236-97 «Огнезащитные составы для стальных конструкций», приведенная толщина металла считается по формуле:

Описание:
— ПТМ — приведенная толщина металла (мм),
— S — площадь сечения (мм 2 ),
— P — нагреваемый периметр (мм).

Пример расчета: двутавровая балка 40Ш1 (ГОСТ 26020-83).
Рассматриваем вариант с обогревом со всех сторон.

Площадь поперечного сечения: S = 12235 мм 2 .

Обогреваемый периметр: P = 1919 мм.

ПТМ = S / P = 12235 / 1919 = 6,38 мм.

Виды огнезащиты металлических конструкций

Итак, для огнезащиты металлических конструкций в зданиях могут использоваться конструктивная огнезащита либо вспучивающиеся тонкослойные краски.

Конструктивная огнезащита металлоконструкций – это огнезащитный теплоизоляционный слой из специальных материалов, предотвращающий нагрев металлических конструкций от огня.

Материалы конструктивной огнезащиты:

• минераловатные плиты,
• гипсокартонные листы,
• асбестовые листы,
• кирпич,
• напыляемые толстослойные огнезащитные составы и штукатурки.

Как правило, материалы для огнезащиты металла делятся на три группы:

1. Конструктивная огнезащита — облицовка минераловатными плитами, гипсокартоном, кирпичом	2. Конструктивная огнезащита — толстослойные составы и обмазки	3. Тонкослойные вспучивающиеся огнезащитные краски
До R150	От R90 до R150	От R30 до R120

Рассмотрим подробнее эти группы

1. Конструктивная огнезащита, реализуемая облицовкой металлоконструкций огнестойкими теплоизоляционными материалами, например, плитами из минеральной ваты и гипсокартоном — традиционный способ защиты металлоконструкций от огня.
   Преимуществом этого способа является высокая огнезащитная способность. К недостаткам можно отнести высокую трудоемкость и стоимость работ.
   Применение конструктивной огнезащиты требует разработки проекта огнезащиты, в котором учитываются способы крепления огнезащитных конструкций, соответствующие технической документации на систему и протоколам испытаний огнезащиты.
2. Конструктивная огнезащита из толстослойных огнезащитных обмазок и составов.
   Такие материалы не вспучиваются при нагревании. Они обеспечивают изоляцию от высокой температуры за счет сочетания низкой теплопроводности и достаточной толщины изоляционного слоя.
   Толстослойные напыляемые огнезащитные составы обладают преимуществами:
   • высокая огнезащитная эффективность,
   • технологичность и высокая скорость нанесения,
   • высокая прочность и долговечность облицовки,
   • меньший вес огнезащитных материалов, по сравнению с п. 1, создающий меньшие нагрузки на конструкции,
   • как правило, меньшая стоимость, по сравнению с п. 1.

   Огнезащитные обмазки и штукатурки широко применяются для огнезащиты воздуховодов, как вентиляционных, так и воздуховодов систем дымоудаления.

3. Огнезащитные краски.
   Тонкослойные вспучивающиеся огнезащитные краски обеспечивают защиту металлических конструкций от огня за счет расширения от нагрева. При этом вокруг металла создается толстое покрытие из кокса, имеющего маленькую теплопроводность и высокую огнестойкость. Это обеспечивает необходимое время защиты металла от высоких температур.
   Огнезащитные краски дают существенные преимущества в случаях, когда проект допускает их применение:
   • огнезащитная эффективность до R120,
   • практически отсутствует дополнительная нагрузка на конструкции,
   • выгодная стоимость огнезащиты,
   • высокая скорость и технологичность нанесения,
   • возможность проведения работ в широком диапазоне температур, от +50 o С до -15 o С,
   • низкий расход материала,
   • долгий гарантированный срок службы,
   • эстетичный внешний вид, который может выступать в роли финишной отделки.

В строительном законодательстве присутствует множество требований к конструкциям зданий, с точки зрения пожарной безопасности. Имеется много различных показателей и нормативов, которые должны быть выполнены для успешной приемки построенного объекта.

Учесть все эти факторы, выбрать правильные и при этом наиболее технологичные и экономичные решения по огнезащите, которые будут обеспечивать безопасность находящихся в здании людей – задача проектной организации, разрабатывающей проект огнезащиты.

На какие конструкции здания наносятся защитные материалы

Для минимизации последствий пожара и обеспечения долговременной способности сохранять форму и нести нагрузки конструктивная огнезащита металлических конструкций наносится:

• На несущие конструкции здания — колонны, подпорки, балки;
• Кровельные системы постройки — стропильная часть, балки усиления, стяжные элементы систем, обрабатывается металлоконструкция кровли;
• Каркасные детали сооружения — надстройки, мансардные помещения, чердачные помещения, межэтажные перекрытия;
• Детали стеновых колон и балок межэтажных перекрытий все остальные элементы конструктивно составляющие несущие элементы и системы обеспечения безопасности.

Отдельно принимаются меры по усилению конструктивной огнезащиты узлов соединения несущих элементов каркаса постройки.

Нанесение защитного слоя штукатурки

Конструктивная огнезащита металлических конструкций в равной степени касается как производственных, так и офисных и жилых помещений. Высокие санитарные требования и нормативы пожарной безопасности требуют обеспечения защиты и таких систем, как вентиляция и внутренние трубопроводы здания, а значит и эти металлоконструкции нужно наносить противопожарную окраску.

Условия нанесение защиты на основные элементы здания, требуют, чтобы соблюдался нормативный показатель предельных норм стойкости этих элементов в соответствии с мировой классификацией:

• Для стен, основных несущих элементов сооружения, колонн — R120;
• Для перекрытий межэтажных, чердачных, подвальных помещений —R160- R45;
• Настил с утеплителями —R 30;
• Для ферм, балок и прогонов кровели — R 30;
• Для лестничных клеток — R120-R90;
• Для лестничных маршей и площадок внутренних лестниц — R60-R45;

Где R — означает обозначение потерю конструкцией своей несущей способности, а цифры время начиная с момента воздействия огня на металл и до достижения критической отметки температуры, при котором начинается неотвратимая деформация.

При этом самый малый коэффициент имеет постройки ІV степени огнестойкости — R15.

Примеры произведенных работ по конструктивной огнезащите металлоконструкций

Балки перекрытия с материалом Огнемат

Балки перекрытия с материалом Огнемат

Вертикальные связи с материалом Огнемат

Балки перекрытия с материалом Сотерм-1 М

Колонны и балки перекрытия с материалом Сотерм-1М

Монтаж

В процессе монтажа колоннами тут могут выступить трубы из металла, имеющие сечение квадратного либо круглого вида. А для балок берут швеллеры из металла и двутавровые изделия. Крайне тщательно необходимо отнестись к подбору профнастила для перекрытий. Исходя из категории подбираются приемлемое балочное сечение и шаг укладывания. То есть меньший шаг необходим для металлопрофилей с большей высотой. А для высокоточного расчета межбалочного шага можно поговорить с работником компании-производителя профнастила.

Можно даже показать пример проведения верных расчетов. Например, межбалочный шаг укладывания – 300 сантиметров. Был куплен профнастил типа ТП-75 с листовой толщиной 0,9 миллиметра. Для поиска необходимой длины материала следует принять в расчет его опору на 3 балки. Это даст возможность избежать листового прогибания.

Осуществлять закрепление листов с балками лучше 32-миллиметровыми саморезами, которые еще именуют бронебойными. Подобные крепления отличаются наличием бура усиленного типа, что позволит сделать швеллеры без необходимости привлечения дрели. Крепления выполняются на стыке балки с профлистом. Если осуществляется укладка изделия на 3 балки, то оно должно закрепляться к ним в 3-х точках, а если на 2 – то в 2-х точках соответственно. Тут возможно применить вышеупомянутые бронебойные саморезы, но 25-миллиметровые. Шаг между их размещением должен составлять 400 мм. Это будет последний шаг процесса опалубки.

Следующий этап – армирование плиты. Этот процесс даст возможность усиления одного материала за счет другого, что имеет большую прочность. Армирование профнастила осуществляется проволокой. Подобный каркас, который будет располагаться внутри конструкции, позволит бетону выдерживать большие нагрузки. Структура объемного типа формируется прутьями продольного типа с толщиной 12 миллиметров. Их укладывают по каналам профлистов.

А вот элементы каркасного типа обычно соединяются проволокой из стали. Иногда это даже делают с применением сварки, но такой способ встречается сравнительно нечасто.

После проведения армирования можно спокойно начинать укладывание бетона. Не следует делать толщину заливания более 80 миллиметров. Лучше всего будет использовать состав марки М-25 или М-350. Но перед заливкой требуется произвести подготовку профнастила. А точнее, требуется смонтировать под него доски, чтобы не допустить просадки под тяжестью бетонного состава. Подобные опоры следует убирать сразу, как бетонная масса высохнет.

Следует добавить, что бетонирование лучше произвести за одну попытку. Но если площадь работ очень велика, и нет уверенности, что за сутки можно с этим справиться, то тогда лучше осуществлять заливку по пролету.

Время высыхания бетонной массы будет зависеть от погоды и температурных показателей. Если погодные условия хорошие, и довольно тепло, то процесс займет не более 10 дней. Кстати, если стоит жара, то требуется постоянное увлажнение бетона. Если работы проводятся в холодное и сырое время года или зимой, то срок процесса высыхания увеличивается до 4-х недель.

Как делать перекрытие по профлисту, смотрите в видео ниже.

Армирование

Внутренний металлический каркас в монолитном бетоне обеспечивает работу на сжатие, что обеспечивает марочную прочность плиты. Объемная арматурная структура формируется из плоской сварной сетки с ячейками 15 х 15 см и уложенных на дно каждого ребра жесткости продольных отрезков арматуры, которые объединяются вертикальными связями перевязочной проволокой или сваркой. Шаг объемной перевязки 20 см. Концы металлических прутков и сетки привариваются к балкам и колоннам.

Для армирования берется стальной стержень диаметром 10 – 12 мм (марка А 400С). Сетка может создаваться из продольных прутков диаметром 12 мм и поперечных — 0,6 см. Чтобы профнастил сам стал внешней арматурой, на профиле создаются насечки («рифы»), которые сцепляют его с бетоном.

Сталь внутри плиты защищается слоем бетона толщиной до 4 см. Для его создания используются специальные пластиковые фиксаторы, приподнимающие металлические стержни над поверхностью дна ребер жесткости на 20 – 40 мм. Сверху арматура покрывается бетоном также на 20 – 40 мм.

Советы по работе с бетоном

Только лишь бетон окрепнет (на это потребуется почти месяц), опоры можно устранить. Заливка производится лишь при температуре выше нуля, ибо при минусовой температуре велика вероятность, что сохнуть он будет еще дольше.

Если по каким-либо причинам работы приходится проводить при очень низкой температуре, стоит купить бетон с дополнительными добавками, которые помогут смеси окрепнуть.

Если приходится работать в сухую и жаркую погоду, то, для того чтобы предотвратить появление трещин, залитый состав потребуется периодически увлажнять. Если во время проведения работ могут возникнуть заморозки, то рекомендуется заказать смесь со специальными добавками. Она может набрать необходимую прочность даже при низкой температуре.

Достоинства и конструктивные особенности

Заливка бетона по профнастилу позволяет экономить время и количество бетонного раствора

Заливка потолка в любом помещении характеризуется большими временными затратами. Связано это с необходимостью проведения отделочных работ. В отличие от традиционных методов, перекрытие по профнастилу позволяет одновременно оформить потолок нижнего и пол верхнего этажей. При этом отделка потолка на нижнем этаже не требуется, что значительно сокращает время строительства.

Основными преимуществами перекрытий по профлисту по сравнению с традиционными методами считаются:

• долговечность;
• небольшой вес и повышенная прочность;
• равномерное распределение нагрузки;
• экономичность;
• пожаробезопасность;
• легкий и быстрый монтаж.

Гофрированная форма листа придает жесткости конструкции, не увеличивая ее вес

Дополнительную жесткость и прочность перекрытию придает сама форма гофрированного листа. Так как бетон заливается не по всей плоскости профлиста, а только в промежутки между ребрами, существенно экономится бетонный раствор, арматура и другие детали, необходимые при сплошной заливке перекрытия.

Единственный недостаток такой технологии – использование профлистов строго определенных марок.

В общем случае при обустройстве монолитного перекрытия по профлисту роль несъемной опалубки выполняет профилированный настил, на который укладывается строительный раствор. При этом перекрытие опирается на несущую металлическую конструкцию, а его вес равномерно распределяется между опорными элементами каркаса. Благодаря этому для возведения стен можно использовать ракушечник, газоблоки и другие легкие материалы.

Проектируя строения с монолитными перекрытиями по профлисту, можно закладывать не дорогостоящий ленточный фундамент, а обойтись столбчатым (свайным) основанием. Каждый столб поддерживает определенную колонну. Ростверк делают только под стены здания.

Огнезащита колонн

Колонны здания, как правило, являются несущими конструкциями, т.е. обеспечивающими общую устойчивость здания и его геометрическую неизменяемость. Данным конструкциям необходима полноценная огнезащита. Способы огнезащиты колонн зависят от материала из которого они изготовлены (железобетон, металл, дерево). Как правило, для огнезащиты колонн применяют теплоизолирующие покрытия на основе каменной ваты (плиты и маты), огнезащитные штукатурки на основе лёгкого бетона и вермикулита, огнезащитную облицовку плитными материалами на основе цемента, гипса, а также тонкослойные напыляемые покрытия вспучивающегося типа.

Расчет перекрытия

Собираясь соорудить перекрытие из профнастила, необходимо провести некоторые расчеты, руководствуясь требованиями и нормами СНиП, СТО и др. Важно обращать внимание на габариты помещения, величину шага монтажа поперечных балок, их длину, возлагаемую нагрузку и свойства несущего материала. Еще следует обращать внимание на тот факт, что каждый лист вдоль длины опирается на 3 балки, а с учетом планируемой нагрузки определяется толщина армированных элементов и высота плиты.

С помощью сокращения шага пролета можно предотвратить проблему прогибания листов. Еще нужно учитывать вес полезной нагрузки, которую принимает межэтажное перекрытие. В качестве нормы используется показатель 150 кг/м², к которому прибавляется 33%.

Возможные риски

Являясь универсальными, перекрытия по профлисту обладают недостатками. В процессе выполнения работ могут возникнуть непредвиденные моменты:

• увеличенный расход бетонного раствора;
• недостаточная жесткость конструкции перекрытия;
• срыв сроков строительных мероприятий;
• непредвиденное увеличение сметной стоимости строительства объекта.

Производя монтаж и заливку, нецелесообразно экономить на услугах проектировщиков и квалифицированных специалистов. Сложная и ответственная конструкция требует высокого уровня инженерных расчетов, разработки детального проекта работ.