СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАСТМАСС

Огневые испытания панелей

Основной целью огневых испытаний[61] было определение предела ^огнестойкости панелей и изучение их поведения в процессе пожара. Испы­тывались конструкции трех типов: плиты бесчердачных покрытий, стено­вые навесные панели и фрагменты стен. В этих конструкциях варьирова­лись (табл. 35): материалы обшивок (асбестоцемент, алюминий, стекло­пластик и др.) и среднего слоя (пенополистирол, фенольный пенопласт и пенополивинилхлорид), пролеты конструкций (2—6 ж), способы креп­ления обшивок с обрамлением (клеевое или клееметаллическое) и др. Конструкции испытывались в рабочем положении — горизонтальном у плит покрытий и вертикальном — у стеновых панелей при опирании по двум коротким сторонам. Одна плита покрытия испытывалась при опи­рании по четырем сторонам. Для огневых испытаний в ЦНИИПО соз­даны специальные установки, частично описанные в литературе [111, 112 и др.]. В качестве примера ниже описана недавно оборудованная уста­новка размером 5,6X3X0,8 м (рис. 6.3) для испытания фрагментов стен. Испытуемый фрагмент (обычно с оконным проемом) монтируется из четырех панелей на несущей раме, имитирующей каркас здания (риге-

Ли и стойки фахверка), навешивается в вертикальном положении на консоли перед проемом огневой печи и крепится к ним при помощи хо­мутов.

Собственно рама состоит из двух швеллеров, расположенных гори­зонтально у верхнего и нижнего обреза проема огневой камеры и соеди­няющих их стоек из швеллеров, два из которых по бокам ограничивают блок панелей, а два спаренных центральных имитируют стойку фахвер­ка. Панели своими обрамляющими ребрами крепятся к раме на болтах через переходные детали-уголки, повторяющие собой очертания рамы.

И

Конструкции креплений и стыковые соединения панелей принимаются согласно натуре.

Внутренность огневой камеры разгорожена на две части верти­кальной перегородкой. Обычно три панели (простеночные и с оконным проемом) располагаются в той части камеры, куда подается огонь из форсунок, а доборная панель непосредственно не подвергается воздей­ствию огня и служит для того, чтобы наиболее точно имитировать рабо­ту узла, где стыкуются панели наружных стен и внутренней перего­родки.

В ходе испытаний, плиты покрытий и панели стен подвергались од­ностороннему действию огня с постепенным повышением температуры в соответствии с принятым при пожарных испытаниях стандартным температурным режимом. В фрагментах стен панели фактически подвер­гались двустороннему обогреву в связи с прониканием огня через окон­ный проем. С целью уменьшения влияния наружного обогрева в одном из вариантов фрагментов применялись защитные козырьки.

Равномерно распределенная нагрузка на плиты покрытий составля­ла 100 кГ/м2 (без учета собственного веса). Нагрузка осуществлялась укладкой стальных чушек непосредственно на плиту. Стеновые панели ис­пытывались с приложением горизонтальной нагрузки, имитирующей по­ложительное ветровое давление, равное также 100 кГ/м2. Для нагрузки в этом случае применялись рычажные установки. Кроме того, в ряде па­нелей (типы 6 табл. 38) помимо горизонтальной нагрузки прикладыва­лась равномерно распределенная вертикальная нагрузка от веса двух
лежащих выше панелей — 650 кг. Часть панелей испытывалась без на­грузки. Основным критерием огнестойкости испытуемой конструкции яв­ляется предел огнестойкости в часах, т. е. время, в течение которого конструкция сохранила несущую способность или если температура на обратной стороне (противоположной приложению огня) не превыси­ла 150° С.

В плитах покрытий независимо от вида обшивки предел огнестойко­сти определялся временем с начала испытаний до момента обрушения плиты.

В стеновых панелях, которые находятся при огневых испытаниях в более благоприятных условиях (в первую очередь в смысле статиче­ской нагрузки), предел огнестойкости определялся обычно перегревом или загоранием наружных обшивок.

Важнейший фактор, влияющий на предел огнестойкости конструкции (особенно плит покрытий),— наличие металлических связей, соединяю­щих обшивку с обрамлением. Так, в плитах с асбестоцементными об­шивками предел огнестойкости составил при отсутствии металлических связей 0,1—0,2 ч (образцы 2 и 5), а при наличии их — 0,5 ч (образцы 1 и 4). Это объясняется пониженной огнестойкостью клея, после сгорания которого восприятие сдвигающих усилий обеспечивается лишь металли­ческими связями. Такое же явление, правда в меньшей степени, наблю­далось при испытании стеновых панелей.

В плитах (панелях) с металлической обшивкой влияние наличия креплений не изучалось, так как по конструктивным соображениям они устанавливались во всех конструкциях в должном количестве.

Материал обшивок и соответственно обрамления также в значитель­ной степени определяли предел огнестойкости конструкций. Как и сле­довало ожидать, наилучшие результаты показали плиты (панели) с асбестоцементными обшивками, предел огнестойкости которых был значи­тельно выше (в два раза и более), чем для конструкций из других мате­риалов— алюминия или стеклопластика. При этом выявилось, что на предел огнестойкости влияет материал не только внутренней, но и на­ружной обшивки. В связи с прониканием огня через оконные проемы за­горание наружных обшивок из стеклопластика в фрагментах панелей (образцы 9, 10, 11) и определило предел огнестойкости этих конст­рукций.

Наличие у оконных проемов защитных козырьков, задерживающих распространение пламени, в незначительной степени повысило предел огнестойкости конструкций, что, возможно, определялось не вполне удачной конструкцией козырьков.

Указанные результаты испытаний были учтены при разработке со­ответствующих разделов противопожарных норм (см. главу 1) и реко­мендаций по проектированию конструкций [113]. В частности, как указывалось, учитывая большое влияние металлических связей на огне­стойкость конструкций, рекомендуется производить их расчет на норма­тивную нагрузку без учета наличия клея и длительности действия наг­рузки.