🗊Презентация Строительные материалы и их поведение в условиях пожара

ФГБОУ ВО Удмуртский государственный университет Институт гражданской защиты Кафедра защиты в чрезвычайных ситуациях и управления рисками. Дисциплина: Устойчивость зданий и сооружений при пожаре

Литература к теме: «Строительные материалы и их поведение в условиях пожара» Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре : Учебник – М.: Академия ГПС МЧС России, 2003.- 656с. Демехин В.Н., Серков Б.Б. и др. Методические указания к проведению лабораторных работ по дисциплине « Здания , сооружения и их устойчивость при пожаре». – М.: Академия ГПС МЧС России, 2006. – 85 с. Казиев М.М., Серков Б.Б., Сивенков А.Б., Шевкуненко Ю.Г. Методические указания и контрольные задания по курсу «Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре» - М.: Академия ГПС МЧС России, 2008. Федеральный Закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». СП 2.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты».  

Литература к теме: Строительные материалы и их поведение в условиях пожара.   ГОСТ 30244-94 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть». ГОСТ 30402-96 «Материалы строительные. Метод испытания на воспламеняемость». ГОСТ Р 51032-97 «Материалы строительные. Метод испытания на распространение пламени». ГОСТ 12.1.044-89 «Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения». ГОСТ 16363-98 «Средства огнезащитные для древесины. Методы определения огнезащитных свойств». ГОСТ Р 53292-2009 «Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний». ГОСТ Р 53293-2009 «Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа». ГОСТ Р 53295-2009 «Средства огнезащиты для стальных конструкций. Общие требования. Метод определения огнезащитной эффективности». Зенков Н.И. Строительные материалы и их поведение в условиях пожара. – М.:ВИПТШ МВД СССР, 1974. – 176 с. Домокеев А.Г. Строительные материалы: Учебник для строительных вузов. 2-ое изд. перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1989. – 495 с. Баратов А.Н. и др. Пожарная опасность строительных материалов. – М.: Стройиздат, 1988. – 380 с. Романенко И.Г., Левитес Ф.А. Огнезащита строительных конструкций. – М.: Стройиз дат, 1992. – 350 с.

Литература к теме: «Здания, сооружения, строительные конструкции, их огнестойкость и пожарная опасность»   Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре : Учебник – М.: Академия ГПС МЧС России, 2003.-656с. Федеральный Закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». СП 2.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты». СП 4.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям. СНиП II-23-81* «Стальные конструкции». СП 53-102-2004 «Общие правила проектирования стальных конструкций». СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции». СТО 36554501-002-2006 «Деревянные клееные и цельнодеревянные конструкции. Методы проектирования и расчета». СТО 36554501-006-2006 «Стандарт организации. Правила по обеспечению огнестойкости и огнесохранности железобетонных конструкций». СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения». СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры». СП 52-102-2004 «Предварительно напряженные железобетонные конструкции».

Литература к теме: «Здания, сооружения, строительные конструкции, их огнестойкость и пожарная опасность»   ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования». ГОСТ 30247.1-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции». ГОСТ 30403-96 «Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности». ГОСТ 31251-2003 «Конструкции строительные. Методы определения пожарной опасности. Стены наружные с внешней стороны». Буга П.Г. Гражданские, промышленные и сельскохозяйственные здания. М.: Высшая школа, 1987. – 351 с. Маклакова Т.Г. Архитектура . – М.: Издательство АСВ, 2004. – 464 с. Яковлев А.И. Расчет огнестойкости строительных конструкций. – М.: Стройиздат, 1988. – 143 с. Милованов А.Ф. Огнестойкость железобетонных конструкций. – М.: Стройиздат, 1986.– 224. Романенков И.Г., Зигерн – Корн В.Н. Огнестойкость строительных конструкций и эффективных материалов. – М.: Стройиздат, 1984 г. – 240 с. Бартелеми Б., Крюппа Ж. Огнестойкость строительных конструкций / Пер. с франц. Под редакцией В.В. Жукова. – М.: Стройиздат, 1985. – 216 с.

Тематический план дисциплины Раздел 1. Строительные материалы и их поведение в условиях пожара   Тема 1. Основные процессы и параметры, характеризующие поведение материалов в условиях пожара.   Понятие о структуре материалов. Кристаллические и аморфные тела. Дефекты кристаллической структуры. Модификационные превращения. Химико – физические процессы. Понятие о физических, механических и теплофизических свойствах материалов. Статическая и кинетическая теория разрушения. Изменения теплофизических характеристик при нагревании материала. Ползучесть, температурные деформации, теплостойкость. Изменения теплофизических характеристик при нагревании. Тепловая инерция материала. Тепловлагоперенос в капиллярно-пористых телах. Пожарно-технические характеристики материалов. Критические условия воспламенения и распространения горения. Характеристики тепловыделения, дымовыделения и газовыделения. Понятие об опасных факторах пожара.    Тема 2. Метод исследования поведения материалов в условиях пожара.  Экспериментальные методы исследования механических свойств строительных материалов. Методы термического анализа. Кислородный индекс. Определение показателей воспламеняемости и распространения пламени, тепловыделения, токсичности продуктов горения. Аттестационные методы исследований и огневых испытаний. Классификация строительных материалов по пожарной опасности в соответствии с Федеральным Законом №123-ФЗ и требования, предъявляемые к ним.

Тема 3. Поведение каменных (минеральных) материалов в условиях пожара  Основные виды и характерные свойства каменных материалов, применяемых в строительстве. Основные процессы и особенности поведения при нагреве. Модификационные превращения минеральных составляющих. Роль кварца в композициях. Процессы дегидратации и диссоциации минеральных состав- ляющих. Влияние температурных деформаций (напряжений). Особенности влагопереноса и влияние физически и химически связанной воды. Роль безводных соединений, образующихся при обжиге керамических материалов. Изменение механических и теплофизических свойств каменных материалов в процессе нагревания. Совместное влияние тепловлагопереноса и механических нагрузок на поведение каменных материалов в условиях пожара. Сравнительная оценка поведения различных видов каменных материалов в условиях пожара. Тема 4. Поведение строительных металлов и сплавов в условиях пожара. Основные виды и особенности металлов и сплавов, применяемых в строительстве. Процессы, происходящие в металлах и сплавах при нагревании и определяющие изменение механических и теплофизических свойств. Особенности поведения горячекатаной, холоднотянутой, термически упрочненной и легированной сталей в условиях пожара. Особенности поведения алюминиевых сплавов.

Тема 5. Поведение древесины и материалов на ее основе в условиях пожара.   Область использования древесины и материалов на ее основе в современном строительстве. Особенности физического и химического строения древесины. Влияние строения древесины и ряда внешних факторов на физические, механические и теплофизические свойства древесных материалов. Поведение древесных материалов при нагревании. Особенности термоокислительной деструкции. Изменение механических характеристик. Воспламенение, горение, тление древесины и материалов на ее основе. Параметры, характеризующие пожарную опасность древесины и древесных материалов. Скорость обугливания, массовая скорость выгорания и скорость распространения пламени. Теплота сгорания. Дымообразующая способность. Токсичность продуктов терморазложения и горения.   Тема 6. Поведение полимерных строительных материалов в условиях пожара. Полимеры и пластмассы, используемые в строительстве, особенности их строения. Поведение пластмасс при нагревании: термопластичность, термоактивность изменение механических характеристик, теплостойкость, термоокислительная деструкция. Предельные условия воспламенения и горения пластмасс. Критический тепловой поток воспламенения и распространения пламени. Тепловыделение при горении. Дымообразование. Состав продуктов термического разложения и горения. Синергизм при воздействии опасных факторов пожара на человека. Требования Технического регламента и Сводов правил.  

Тема 7. Способы снижения пожарной опасности Строительных материалов   Способы повышения стойкости каменных материалов к нагреву. Рациональный подбор компонентов. Введение специальных добавок. Способы повышения стойкости металлов и сплавов к нагреву. Легирование. Теоретические основы огнезащиты древесины, древесных материалов и пластмасс. Химические способы огнезащиты древесины и пластмасс. Антипирены, дымо- и токси- депрессанты. Физические (поверхностные) способы защиты. Сравнительная эффективность различных видов огнезащиты. Экономические и экологические аспекты огнезащиты.

Раздел 2. Здания, сооружения, строительные конструкции, Раздел 2. Здания, сооружения, строительные конструкции, их огнестойкость и пожарная опасность    Тема 8. Поведение зданий и сооружений в условиях пожара, обеспечение их степени огнестойкости и конструктивной пожарной безопасности.   Поведение зданий и сооружений при пожарах, как в обычных условиях, так и при ЧС. Аналитический обзор отечественных и зарубежных результатов испытаний натурных фрагментов зданий с различными конструктивными схемами. Огнестойкость зданий: степень огнестойкости, класс конструктивной пожарной опасности в соответствии с Федеральным Законом №123-ФЗ и Сводом правил. Классификация зданий по огнестойкости. Фактическая и требуемая степень огнестойкости здания. Огнестойкость строительных конструкций: предел огнестойкости, класс пожарной опасности. Классификация конструкций по огнестойкости. Фактическая и требуемая огнестойкость конструкций. Современные системы нормирования огнестойкости зданий и строительных конструкций. Методы экспериментальной и теоретической оценки огне- стойкости строительных конструкций. Методика экспертизы строительных конструкций. Основные задачи по обеспечению устойчивости зданий и сооружений при ЧС. Методика прогнозирования последствий ЧС и оценка устойчивости объектов строительства.

Тема 9. Огнестойкость металлических конструкций. Тема 9. Огнестойкость металлических конструкций.  Область применения металлических конструкций, их достоинства и недостатки. Поведение в условиях пожара несущих металлических конструкций: балки, фермы, колонны, легкие металлические конструкции, структурные и мембранные конструкции. Ограждающие конструкции, содержащие металлические элементы, и их поведение в условиях пожара. Оценка предела огнестойкости металлических конструкций: статическая и теплотехническая части расчета незащищенных конструкций и их элементов; особенности расчета предела огнестойкости защищенных конструкций. Способы повышения огнестойкости металлических конструкций и перспективы их совершенствования.    Тема 10. Огнестойкость деревянных конструкций.  Область применения деревянных конструкций. Ограждающие конструкции с применением древесины и их поведение в условиях пожара. Соединения элементов деревянных конструкций и их поведение в условиях пожара. Несущие деревянные конструкции и их поведение в условиях пожара: балки, арки, рамы. Способы повышения огнестойкости и снижения пожарной опасности деревянных конструкций. Оценка предела огнестойкости деревянных конструкций по критическим размерам сечения их элементов при растяжении, сжатии, поперечном изгибе, а также элементов, работающих в условиях сложного сопротивления.

Тема 11. Огнестойкость железобетонных конструкций.   Виды железобетонных конструкций и область их применения. Особенности работы железобетонных конструкций в процессе нормальной эксплуатации. Особенности поведения несущих и ограждающих железобетонных конструкций в условиях пожара. Методы расчета огнестойкости железобетонных конструкций. Оценка предела огнестойкости железобетонных конструкций и их элементов. Особенности расчета предела огнестойкости статически неопределимых конструкций. Расчеты несущей способности сечений конструкций со случайным эксцентриситетом и с эксцентриситетом большим случайного. Первый и второй случаи внецентренного сжатия. Способы повышения огнестойкости железобетонных конструкций и огнезащита узловых соединений.

Лабораторные занятия: Испытание эффективности огнезащиты древесины. Оценка изменения прочности бетона при нагревании Семинары: Решение практических задач по оценке критической температуры и пределов огнестойкости незащищенных и защищенных металлических конструкций и их элементов. Решение практических задач по оценке пределов огнестойкости деревянных конструкций и их элементов. Огнестойкость изгибаемых железобетонных элементов. Огнестойкость сжатых железобетонных элементов.