На главную: Строительное дело
Вход
Строительное делоМастеровойПиломатериалы для строительстваЗащита древесиныПоведение древесины и древесных материалов под...

Пиломатериалы для строительстваВ начало раздела

Пиломатериалы для строительства: делаем ДСП, изготовление ДВП, как сделать столярные плиты, фанера, шпон)
НЕ понравилась
-1
Понравилось

Поведение древесины и древесных материалов под воздействием огня

При прямом или косвенном (высокотемпературный нагрев) воздействии огня древесина разрушается, при этом она обугливается с выделением горючих газов. Время, проходящее до воспламенения газов, выделившихся при распаде древесины, зависит от многих факторов, например от поступления кислорода, влажности, плотности и тепловой нагрузки.

Если возгорание происходит под действием пламени, го до момента воспламенения при температуре 180С должно пройти от 15 до 40 мин. в то время как малые образцы древесины при температуре от 340 до 430°С загораются сразу. С другой стороны, возгорание еще не свидетельствует о воздействии пламени. Дерево, подвергаемое воздействию горячего воздуха при температуре 330 С, возгорается самое позднее через час; возгорание может произойти при более длительном воздействии температуры свыше 120 С, если тепло, которое из-за внутренних экзотермических реакций образуется в древесине, не будет отводиться.

Если воспламенение уже произошло, то при достаточном поступлении кислорода интенсивность горения увеличивается из-за высокой теплоты сгорания горючих газов. С усилением горения увеличивается зона обугливания. поскольку сгорание древесного угля происходит медленнее, чем глубокое разрушение древесины, которое наблюдается примерно при 300 гр. С. Через несколько минут процесс сгорания замедляется, так как начинает проявляться малая теплопроводность угля (рис. 66).

В фазе полного огня температура в помещении. охваченном пламенем, достигает 500 - 1100 гр. С, но из-за теплоизолирующих свойств слоя угля и древесины она проникает в глубь массивных деревянных элементов медленно.

Быстрота выгорания, т.е. скорость, с которой обугливание проникает в глубь сечения, при большой влажности древесины бывает меньше, она уменьшается также при увеличении плотности. За исключением швов и трещинных участков, расположенных в поперечном направлении по отношению к волокнам, эта скорость составляет для хвойных пород приблизительно 0,4 мм/мин. В направлении, параллельном волокнам, она почти вдвое больше.

Кроме того, поведение древесных элементов в условиях горения зависит от их внешней формы. Чем больше поверхность при одинаковом объеме, тем ниже огнестойкость. В соответствии с этим большие трещины усыхания. часто наблюдающиеся у элементов из сплошной древесины, сказываются отрицательно. Огнестойкость клееных досок, у которых нет трещин, выше, и се можно точнее определить, чем огнестойкость элементов из цельной древесины.

Большинство древесных плит относится к сгораемым строительным материалам, поскольку связующие, входящие в их состав, также не отвечают требованиям негорючести.

67 - Минимальные размеры незащищенных цельных балок

Минимальные размеры незащищенных цельных балок

68 - Минимальные размеры незащищенных балок из клееных досок

Минимальные размеры незащищенных балок из клееных досок

Необработанные древесные плиты считаются нормально воспламеняющимися (класс строительных материалов В2).

Oгнестойкость элементов с отделкой или обшивкой из древесных плит в значительной мере зависит от толщины этих плит.

Древесностружечные плиты ведут себя при пожаре хуже, чем фанерные, так как у последних могут полностью или частично отслаиваться отдельные листы фанеры, увеличивая тем самым площадь горения.

У трудно воспламеняющихся древесных плит огнезащитные средства вводятся обычно в процессе их изготовления в ванну с клеем или наносятся позднее в виде пено-образующего слоя. Эти свойства повышенной огнестойкости обычно отмечаются надревесине знаком проверки Института строительной техники.

Для огнестойкости деревянных строительных конструкций большое значение имеет исполнение швов и стыков плит, препятствующих распространению огня.

Химические средства противопожарной зaщиты. Эти средства могут замедлять воспламенение строительных элементов из древесины и распространение огня, но лишь на непродолжительное время.

Но способу воздействия различаются:

  • пенообразующие огнезащитные средства,
  • обволакивающие поверхность обычно в виде пленочного покрытия;
  • соли, вводимые под давлением в котле. Пенообразующие огнезащитные средства, создавая теплоизолирующий слой, замедляют термический распад древесины. При нагревании объем пленочного покрытия значительно увеличивается, образуя пену, обладающую высокой теплоизоляцией.

В отличие от применявшихся ранее средств пенообразующие покрытия не подвержены старению. Правда, адгезионная способность может быть нарушена из-за неравномерной эластичности предварительного покрытия.

Пенообразующие покрытия в большинстве своем содержат цветной пигмент, однако часть из них бывает бесцветной. Они не пригодны для поверхностей, подвергающихся атмосферному воздействию. Следует проверять химическую совместимость с предварительными покрытиями, например, с деревозащитными средствами против грибов или насекомых, а также с последующими покрытиями.

С развитием пенообразователей значение солей отошло на задний план. Соли фосфата под действием нагрева ускоряют обугливание; они подчеркивают тем самым природную огнестойкость дерева. В сочетании со средствами защиты против поражения грибами и насекомыми огнезащитные соли предлагаются как так называемые средства тройного действия.

Чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым к трудновоспламеняющимся строительным материалам, соли необходимо добавлять в таких количествах, которые могут быть введены только под давлением в котле.

Более высокой огнестойкостью обладают древесностружечные плиты, в которых стружка перед изготовлением плит пропитывается огнезащитными средствами.

Огнестойкость строительных элементов определяется по скорости выгорания, установленной путем пожарных испытаний. При этом для клееных досок удалось получить более точные показатели, чем для цельной древесины, где сучки и усадочные трещины могут привести к различной огнестойкости. Поскольку определяющим фактором является несущая способность оставшегося сечения, большей огнестойкостью обладают такие элементы, у которых напряжение при полной нагрузке не превышает допустимых пределов, так как при этом имеется «запас» сечения. На основании испытаний и соответствующих расчетов в DIN 4102, ч. 4 «Создание и применение классифицированных строительных материалов, элементов и специальных деталей» приведены минимальные размеры деревянных балок и стоек данной огнестойкости с учетом использования сечения.

Деревянные балки. У работающих на изгиб статически определимых или неопределимых балок следует делать различие между трех- и четырехсторонним охватом огнем при пожаре. Глубина опирания должна составлять для класса огнестойкости F 30 >= 40 мм, а для класса огнестойкости F 60 >= 80 мм.

Элементы, придающие балкам с соотношением сторон h : b > 4 устойчивость против опрокидывания, должны быть того же класса огнестойкости, что и сами балки.

Незащищенные деревянные балки прямоугольного сечения отвечают требованиям класса огнестойкости F 30 или F 60 согласно DIN 4102, ч. 4. если их размеры соответствуют минимальным размерам, приведенным в табл. 67 и 68. При указанной в этих таблицах минимальной ширине огнестойкость может быть определена из рис. 69 и 70. В DIN 4102, ч. 4 приведены также конструктивные особенности и минимальные сечения для защищенных балок из цельной древесины или из клееных досок (например. обшивка из гипсокартонных плит).

Деревянные стойки. Минимальные размеры установлены для деревянных стоек прямоугольного сечения из цельной древесины или клееных досок, рассчитанных на среднюю нагрузку.

Для стоек, у которых продольные силы малы по сравнению с приложенной изгибающей силой, сечения определяются так же, как для деревянных балок.

Стойки из цельной древесины независимо от их фактического расположения должны рассчитываться но формуле Эйлера (2-й случай). Они достигают показателей класса огнестойкости F 30, если длина стоек не превышает 4 м и если соблюдены минимальные размеры, приведенные в табл. 71. Стойки большей длины, а также стойки класса огнестойкости F 60 могут применяться согласно DIN 4102, ч. 4 только с противопожарной обшивкой.

Огнестойкость деревянных балок при четырехстороннем охвате огнем

69 - Огнестойкость деревянных балок при четырехстороннем охвате огнем

Огнестойкость деревянных балок при трехстороннем охвате огнем

70 - Огнестойкость деревянных балок при трехстороннем охвате огнем

71 - Минимальная толщина d, мм, незащищенных цельных сжатых стоек прямоугольного сечения при длине S <= 4 мм и среднем напряжении сжатия

Стойки с напряжением сжатия Q, Н мм: Минимальная толщина d. мм. для класса огнестойкости
F 30-В F 60-В
>= 11,0 240
8,5 220 -
<= 5,0 200 -

Деревянные стойки из пакетов клееных досок, оба конца которых шарнирно закреплены (формула Эйлера, 2-й случай), должны иметь соответствующие противопожарным требованиям минимальные сечения в соответствии с табл. 72. Несколько меньшие размеры допускаются для стоек в виде пакетов клееных досок, защемленных одним или двумя концами. Показатели для стоек составного не прямоугольного сечения приведены в DIN 4102, ч. 4.

72 - Минимальные размеры деревянных стоек прямоугольного сечения из клееных досок при среднем напряжении сжатия для случаев Эйлерова сжатия: второго (Sk = 1,0s) и третьего (Sk = 0.75)

Конструктивные особенности Минимальная толщина d, мм. для класса огнестойкости
F 30-В F 60-В
случай по Эйлеру
2 3 2 3
Стойки с отношением сторон b/d = 1
Q >= 11,0 Н/мм2:
S <= 2 м 160 150 240 230
S = 7 м 200 170 340 280
Q = 8,5 Н/мма:
S <= 2 м 145 140 215 210
S = 7 м 175 155 295 250
Q <= 5 Н/мм2:
S <= 2м 120 120 180 180
S = 7 м 140 130 230 210
Стойки с отношением сторон b/d >= 2
Q >= 11 H/мм2
s <= 2 м 140 140 220 210
s = 7 м 180 160 310 260
Q = 8,5 Н/мм2:
S <= 2 м 130 130 200 195
S = 7 м 160 145 270 230
Q <= 5 Н/мм2:
s <= 2 м 120 115 170 170
S = 7 м 130 120 210 190
Шпонка особого вида с болтами и шестью дополнительными шурупами

73 - Шпонка особого вида с болтами и шестью дополнительными шурупами

Утепленные нагели, закрытые пробками

74 - Утепленные нагели, закрытые пробками. Размер t >= 2 см

Гвоздевое соединение, защищенное дополнительной накладкой

75 - Гвоздевое соединение, защищенное дополнительной накладкой

Присоединение парных схваток к стойке специальными шпонками

76 - Присоединение парных схваток к стойке специальными шпонками. Болты закрыты пробками размером t >= 2 см

Присоединение балки

77 - Присоединение балки; врезанный стальной тавр, шпонка особого вида, нагель, закрытый пробкой, вклеенной в нагельное отверстие

шип с нагелем из твердого дерева

78 - Слева: шип с нагелем из твердого дерева; справа: фанерная или дощатая прокладка, закрепленная для страховки гвоздями

Элементы жесткости и соединения. Огнестойкость строительных элементов, обеспечивающих устойчивость конструкций (поперечных стен, связей), должна быть такой же, как у всей конструкции в целом. Стальные детали, используемые как -затяжки или растянутые связи, должны быть защищены покрытием, так как в незащищенном виде они обладают меньшей огнестойкостью, чем массивные деревянные элементы.

Огнестойкость соединений. Выбор и расположение металлических соединений для большинства деревянных конструкций оказывают влияние на устойчивость последних при пожаре.

Особенно тщательно с точки зрения пожарной защиты должны выполняться тс узлы и соединения, от которых зависит устойчивость основной несущей системы.

У многих деревянных соединений в обычном исполнении огнестойкость нужно повышать с помощью огнезащитных покрытий. Часто бывает достаточно защитить обычные металлические детали соединения толстыми деревянными накладками.

Простыми способами противопожарной защиты видимых узлов являются:

  • усиление стягивающего действия болтов дополнительными шурупами (рис. 73);
  • утапливание болтов и стержней и прикрытие их толстыми пробками, вклеиваемыми в просверленные отверстия (рис. 74 и 76);
  • защита гвоздевых соединений несущими деревянными накладками или древесными плитами (рис. 75);
  • установка башмаков и пластинок в шлицах деревянных элементов (рис. 77 и 78).

Многие соединения досок и брусьев были подвергнуты противопожарным испытаниям; после усовершенствования перечисленными способами их можно было отнести к классу огнестойкости F 30, а частично - F 60.

{nb_link}
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.




Смотрите также

 
 
 
Регистрация | Забыли пароль? | Контанкты | Правила
Последние комментарии | Теги | Каталог ссылок
О сайте | Карта сайта | Наша команда | Список пользователей
Статистика | RSS | RSS отзывов
2009 © DeloStroika.ru - Сайт представляет Вам материалы по строительной тематике: строительство домов, коттеджей, ремонтные работы в доме и ремонт в квартире. Самостоятельно Вы сможете научиться строить гараж, построить баню, построить бассей и другие хоз. постройки. Видео раздел предлагает к просмотру материалы внутренней отделки и интерьера помещений Вашей квартиры.
* При полном или частичном использовании материалов сайта, активная (dofollow) гиперссылка на страницу материала обязательна.
Запросов: 2 (0.00319)
Rambler's Top100