Požární odolnost ocelových konstrukcí

• Foto

Z hlediska požární bezpečnosti staveb je požární odolnost ocelových konstrukcí charakterizována mezním stavem nosnosti – R a časem (t) po který si musí tuto vlastnost zachovat. U nechráněných nosných ocelových prvků se požární odolnost pohybuje přibližně v rozmezí R 5 až R 20.

Vlastní požární odolnost ovlivňuje také návrhová – kritická teplota, která vychází ze stupně využití oceli μo. V ČSN 73 08010 Požární bezpečnost staveb – Společná ustanovení se pro většinu nosných konstrukcí stanovila kritická návrhová teplota na hodnotu 500 °C, což je hodnota, při které je stupeň využití oceli na straně bezpečnosti pro většinu běžných stavebních konstrukcí.

Z výše uvedených důvodů je nutné při požadavcích vyšších než R 15 ocelové konstrukce před účinky požáru chránit.

Základním předpokladem pro stanovení vlastní odolnosti konstrukce a následné ochrany je návrh konstrukce podle Eurokódu EN - 1993.

Zvýšení požární odolnosti je možné několika způsoby:

1. Zvýšení statické rezervy konstrukce – vyplatí se u nízkých požárních odolností – R 15, R 30,
2. Ochrana povrchu ocelového prvku:
   – zpěňujícími nátěry,
   – obklady deskovými materiály,
   – obetonováním, obezděním,
   – speciálními omítkovinami,
3. Vyplnění dutých profilů betonem.
4. Protipožárními podhledy.

Při provádění protipožárních ochran je vždy nutné dbát na protikorozní ochranu ocelových prvků odpovídající životnosti konkrétní konstrukce.

Při dimenzování tloušťky požárních ochran ocelových prvků se posuzuje rychlost prohřívání profilu pomocí jednoduchého vzorce:

A/V

A - je obvod prvku - u nátěrů A_m, nebo vnitřní obvod plochy, ze které působí teplo na chráněný prvek - A_p pro obklady,
V - je plocha průřezu chráněného ocelového prvku.

Na základě hodnoty získané podle výše uvedeného postupu se odvodí v dimenzačních tabulkách jednotlivých systémů podle požadované požární odolnosti a návrhové teploty tloušťka příslušné požární ochrany.

PROTIPOŽÁRNÍ OCHRANY OCELOVÝCH KONSTRUKCÍ SYSTÉMU PROMAT

1. Obklady speciálními kalciumsilikátovými deskami PROMATECT^® – H a PROMATECT^® – L.
   Zajištění požární odolnosti v rozsahu R 15 – R 180.
   Obklad je klasifikován pro otevřené i uzavřené profily. Obklad je odolný proti vlhkosti.
2. Obklad kruhových ocelových sloupů PROMATUBEX^® a PROMATECT^® FS
   Speciální obklad zachovávající kruhový tvar ocelových sloupů. Zajištění požární odolnosti v rozsahu R 15 – R 180. Obklad je odolný proti vlhkosti.
3. Protipožární zpěňující nátěr PROMAPAINT^®
   15 – R 30 Zajištění požární odolnosti R.
   Systém se skládá ze základního nátěru, požárně aktivního zpěňujícího nátěru a vrchního krycího nátěru. Je určen výhradně do interiéru. Je klasifikován pro otevřené i uzavřené profily.
4. Protipožární nástřik PROMASPRAY^® F250
   Speciální omítkovina, směs biorozpustných minerálních vláken a cementu.
   Nanáší se metodou suchého stříkání. Zajištění požární odolnosti R 15 až R 240.
   PROMASPRAY^® F250 je klasifikován pro otevřené a uzavřené profily. Nástřik je určen do interiéru.
5. Protipožární nástřik PROMASPRAY^® P300
   Speciální omítkovina, směs vermikulitu a sádry.
   Nanáší se metodou mokrého stříkání. Zajištění požární odolnosti R 15 až R 240.
   PROMASPRAY^® P300 je klasifikován pro otevřené a uzavřené profily. Nástřik je určen do interiéru.
6. Protipožární nástřik Cafco FENDOLITE^® MII
   Speciální omítkovina, směs vermikulitu a cementu.
   Nanáší se metodou mokrého stříkání. Zajištění požární odolnosti R 15 až R 240.
   Cafco FENDOLITE^® MII je klasifikován pro otevřené a uzavřené profily. Nástřik je určen do interiéru a exteriéru. Je odzkoušen podle uhlovodíkové křivky a je možné jej aplikovat v místech s vyššími požadavky na tepelné zatížení, jakými jsou rafinerie nebo podzemní tunelové stavby.

Podkladem pro správnou volbu protipožární ochrany ocelových konstrukcí je zejména požárně bezpečnostní řešení stavby, kde jsou stanoveny požadavky na požární odolnost jednotlivých stavebních konstrukcí.

Materiál byl prezentován na konferenci Ocelové konstrukce 2012 v Karlově Studánce.

Fire Resistance of Steel Structures
Steel is a modern construction material having wide application in all types of structures. From the perspective of fire resistance, the steel is unfortunately not doing very well. Even though it is a material which has the class of fire relation A1 – i.e. steel is fire-proof, the fire resistance itself of steel structures is very low. This unfavourable feature is caused by a fast overheating of unprotected crosssections when high temperatures have influence during fire. As a result, it loses mechanic features (characteristic stress, module of elasticity). The article also introduces the fire protection of the Promat system.

Autor

• Ing. Fleischer Libor