ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ УКРАИНЫ
Дата введения 1999-03-01
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт устанавливает общие требования к методам испытаний строительных конструкций на огнестойкость при стандартном температурном режиме и/или при дополнительных (альтернативных) температурных режимах. Дополнительные требования к методам испытаний на огнестойкость строительных конструкций конкретных типов регламентируются отдельными стандартами.
Стандарт применяется для определения предела огнестойкости строительных конструкций.
Стандарт распространяется на все виды испытаний строительных конструкций на огнестойкость.
Стандарт пригоден для целей сертификации.
(Изменен, Изменение № 1).
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
СТ СЭВ 383-87 Пожарная безопасность в строительстве. Термины и определения
ГОСТ 24555-81 Порядок аттестации испытательного оборудования. Основные положения
ДСТУ 2837-94 Перетворювачітермоелектричні. Номінальністатичніхарактеристики
(ГОСТ 3044-84) перетворення
(Преобразователи термоэлектрические. Номинальные статические характеристики преобразования)
(Изменен, Изменение № 1)
ДСТУ Б В.2.6-7-95 Вироби будівельнібетонніта залізобетоннізбірні. Методи випробувань
(ГОСТ 8829-94) навантажуванням. Правила оцінкиміцності, жорсткостіта тріщиностійкості
(Изделия строительные бетонные и железобетонные. Правила оценкимощности, жесткости и трещиностойкости)
(Добавлен, Изменение № 1)
ДСТУ Б В.2.6-10-96 Конструкціїсталевібудівельні. Методи випробування навантажуванням
(Конструкции стальные строительные. Методы испытания нагруженном
(Добавлен, Изменение № 1)
3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем стандарте применяют следующие термины и определения:
3.1 Огнестойкость конструкции - способность конструкции сохранять несущие и (или) ограждающие функции в условиях пожара (СТ СЭВ 383-87),
3.2 Стандартный температурный режим - режим изменения температуры во времени прииспытании конструкций на огнестойкость, устанавливаемый стандартом (СТ СЭВ 383-87).
3.3 Предел огнестойкости конструкции - показатель огнестойкости конструкции, определяемый временем от начала огневого испытания при стандартном температурном режиме до наступления одного из нормируемых для данной конструкции предельных состояний по огнестойкости(СТ СЭВ 383-87).
3.4 Образец для испытания на огнестойкость - строительная конструкция (или ее фрагмент),изготовленная в соответствии с требованиями технической документации на нее и непосредственноподвергаемая испытанию на огнестойкость.
4 СУЩНОСТЬ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ
Сущность методов испытаний заключается в определении промежутка времени от началаисытания до наступления одного из нормируемых для данной конструкции предельных состояний по огнестойкости в условиях, регламентируемых стандартами.
5 СРЕДСТВА ИСПЫТАНИЙ
Состав средств испытаний:
– испытательные печи;
– оборудование для установки в печи образца для испытаний на огнестойкость (далее - образца);
– средства измерительной техники;
– оборудование для проведения фото- и видеосъемок.
5.1 Испытательные печи
Испытательные печи (далее - печи) должны создавать температурный режим и избыточное давление в печи в соответствии с 6.1, 6.2 и обеспечивать условия крепления, опирання и нагружения образца в печи в соответствии с 6.3.
Требования к конструкции печей и их аттестации приведены в приложении А.
5.2 Оборудование для установки образца в печи
Оборудование для установки образца в печи включает:
– оборудование для опирання образца;
– оборудование для нагружения образца.
5.2.1 Оборудование для опирания образца должно воспроизводить реальные условия работыконструкции. Это могут быть специально сконструированные приспособления (например, жесткиерамы).
5.2.2 Оборудование для нагружения образца должно обеспечивать условия нагружения в соответствии с 6.3 и поддерживать нагрузку в пределах ±5 % от требуемой величины без изменения еераспределения по образцу в течение всего времени испытания до потери образцом несущей способности.
5.2.3Оборудование для нагружения образца должно соответствовать требованиямДСТУ Б В.2.6-7 или ДСТУ Б В.2.6-10 и при этом не должно препятствовать использованию изолирующих прокладок термопар, измерению деформаций и температуры поверхности образца и наблюдению за поверхностью образца со стороны, противоположной огневому воздействию (далее -необогреваемой поверхностью образца).
(Изменен, Изменение № 1)
Общая площадь контакта оборудования для нагружения с поверхностью образца не должна превышать 16 % общей площади поверхности образца (для плиточних конструкций).
(Изменен, Изменение №1)
5.3 Средства измерительной техники
Средства измерительной техники, необходимые для испытаний, включают:
– системы для измерения температуры в печи, а также на (в) образце;
– приборы для измерения избыточного давления в печи;
– оборудование для измерения нагрузки на образец;
– оборудование для измерения деформаций образца;
– приспособления для оценки целостности образца.
Средстваизмерительной техники должны обеспечивать измерение параметров с инструментальной погрешностью, значение которой не превышает:
а)при измерении температуры:
—в печи................................................................................ ±15 °С
—необогреваемой поверхности образца.......................... ±4 °С
—внутри образца................................................................ ±10 °С
—окружающей среды......................................................... ±4 °С
б)при измерении избыточного давления в печи............. ±2 Па
в)при измерении нагрузки................................................. ±5 %
г)при измерении деформаций ........................................... ±2 мм
Требования к конструкции средств измерительной техники приведены в приложении Б.
6 УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ
6.1 Создание стандартного температурного режима
6.1.1 При проведении испытания средняя температура в печи Tfдолжна изменяться в соответствии со стандартным температурным режимом, который определяется зависимостью:
(1)
где t- время, отсчитываемое от начала испытания, мин;
Ts- температура, соответствующая времени t, °C.
Значения температуры Ts, рассчитанные по формуле (1), приведены в таблице 1. На рисунке 1 приведен график стандартного температурного режима.
Таблица 1- Значения температуры Ts
|
Время t, мин |
Температура Ts, °С |
Рисунок 1 - Стандартный температурный режим |
|
0 |
20 |
|
|
5 |
576 |
|
|
10 |
678 |
|
|
15 |
739 |
|
|
30 |
842 |
|
|
45 |
902 |
|
|
60 |
945 |
|
|
90 |
1006 |
|
|
120 |
1049 |
|
|
150 |
1082 |
|
|
180 |
1110 |
|
|
240 |
1153 |
|
|
360 |
1214 |
Средняя температура в печи Тfопределяется как среднее арифметическое показаний термопар, расположенных в печи, в соответствии с Б.1.1.
6.1.2 Допускаемые отклонения dcредней температуры в печи Тf от стандартного температурного режима не должны превышать следующих значений:
а) ± 15%............................................ для 5 < t≤ 10
б) ± 15 - 0,5 (t- 10) %...................... для 10 < t≤ 30
в) ± 5 - 0,083 (t- 30) %.................... для 30 < t≤ 60
г) ± 2,5 %.......................................... для t> 60
Отклонение dрассчитывают по формуле
(2)
(Изменен, Изменение № 1)
6.1.3 При испытаниях образцов конструкций, выполненных из негорючих материалов, на отдельных термопарах после 10 мин испытания допускаются отклонения температуры от стандартного температурного режима не более чем на 100 °С. Для прочих конструкций такие отклонения не должны превышать 200 °С.
6.1.4 Если это регламентируется стандартами на методы испытаний на огнестойкость конструкций конкретных типов, при проведении испытаний средняя температура в печи может изменяться в соответствии с одним из дополнительных (альтернативных) температурных режимов, приведенных в приложении В.
(Добавлен, Изменение № 1)
6.2 Создание избыточного давления в печи
Через 5 мин после начала испытания и до его окончания избыточное давление в печи должно составлять (10±3) Па. Избыточное давление необходимо измерять и контролировать для горизонтальных конструкций на расстоянии 100 мм от обогреваемой поверхности образца, а для вертикальных конструкций - на высоте, равной трем четвертям высоты образца.
(Изменен, Изменение № 1)
Допускается проведение испытаний без контроля избыточного давления, если это обусловлено стандартами на методы испытаний на огнестойкость конструкций конкретных типов.
6.3 Нагружение, опирание и крепление образцов
6.3.1 Образцы несущих конструкций должны испытываться под нагрузкой. Допускается испытывать без нагрузки образцы металлических конструкций с огнезащитными покрытиями и облицовками, а также образцы железобетонных конструкций в случае невозможности воспроизведения их напряженного состояния, определенного в технической документации, по техническим причинам.
(Изменен, Изменение № 1).
6.3.2 Распределение нагрузки, условия крепления и опирания образцов должны соответствовать расчетным схемам, принятым в технической документации, и требованиям ДСТУ Б В.2.6-7 и ДСТУ Б В.2.6-10.
(Изменен, Изменение № 1).
6.3.3 Нагрузку устанавливают, исходя из условия создания в расчетных сечениях образцов нормативных величин усилий или напряжений, соответствующих значениям, приведенным в технической документации.
(Изменен, Изменение № 1).
6.3.4 При определении величины и характера нагрузок, которыми создают в расчетных сечениях усилия и напряжения, соответствующие по величине значениям, указанным в технической документации, необходимо исходить из нормативных значений постоянных и временных длительных нагрузок.
(Изменен, Изменение № 1).
6.3.5 Необходимо обеспечить условия, чтобы при деформации образца грузы не смещались.
6.4 Условия окружающей среды
6.4.1 Помещение, в котором находится печь, должно быть таких размеров, чтобы температура окружающей среды при проведении испытаний не возрастала более чем на 10 °С по отношению к температуре окружающей среды до начала испытаний. В помещении не должно быть сквозняков. Не допускается при проведении испытаний держать открытыми ворота, двери, окна этого помещения.
(Изменен, Изменение № 1).
6.4.2 Испытания проводят при температуре окружающей среды от 5 до 40 °С и влажности воздуха от 45 до 75 %.
6.4.3 (Исключен, Изменение №1).
7 ОБРАЗЦЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ НА ОГНЕСТОЙКОСТЬ
7.1Изготовление образцов
7.1.1 Образцы для испытаний на огнестойкость должны быть изготовлены в соответствии с требованиями технической документации при соблюдении технологии, применяемой на предприятии-изготовителе.
7.1.2 Образцы должны иметь размеры, которые соответствуют проектным размерам строительных конструкций. В случае, если образцы таких размеров испытать невозможно, допускаетсяиспользование образцов - фрагментов конструкций. Минимальные размеры образцов регламентируются стандартами на методы испытаний на огнестойкость конструкций конкретных типов.
7.1.3Для испытаний необходимо изготовить два одинаковых образца.
(Изменен, Изменение № 1).
7.1.4Влажность образца должна соответствовать техническим условиям и быть уравновешеннойс окружающей средой. Для получения соответствующей влажности образцы, испытываемые безопорной конструкции, а также образцы, установленные в опорную конструкцию (в случае ее использования), необходимо выдерживать в закрытом отдельном помещении при температуре не меньше15 °С и относительной влажности не больше 75 %. При этом вышеуказанные образцы, имеющиекирпичные, бетонные (железобетонные) составные части или соединения строительными растворами, выдерживают в таком помещении в течение 28 суток, а образцы, имеющие в своем составегигроскопичные материалы, такие как гипс, минеральную вату и пр., - в течение не менее 7 суток.Образцы размещают в этом помещении так же, как в реальных условиях эксплуатации. При этомрасстояние между образцами должно быть не менее 200 мм.
(Изменен, Изменение № 1).
7.2Проверка образцов на соответствие технической документации
7.2.1 Перед испытаниями заказчик должен представить в испытательную лабораторию техническое описание образцов, технические рисунки или схемы основных составных элементов и всех конструкционных деталей, а также перечень использованных материалов и изделий с указанием их изготовителей и торговых наименований. Для испытаний несущих конструкций заказчик должен предоставить схему опирания образца, а также расчет и расположение нагрузки на образце с учетом требований 6.3.2, 6.3.3, 6.3.4. Лаборатория должна проверить соответствие образцов предоставленной технической документации. Если возникают сомнения в том, что образцы соответствуют представленной технической документации, лаборатория должна проконтролировать весь процесс изготовления образцов или же потребовать предоставления одного или более дополнительных образцов и провести их детальную проверку.
(Изменен, Изменение № 1).
7.2.2 Если невозможно проверить соответствие всех деталей конструкции образцов перед испытаниями и после их окончания и возникает необходимость положиться на данные, представленные заказчиком, то это должно быть отражено в отчете об испытаниях.
7.2.3 При проведении сертификационных испытаний образцы отбираются в соответствии с требованиями системы сертификации.
8 ПОДГОТОВКА И ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
8.1 Установка образцов
8.1.1 Образец устанавливают и закрепляют в печи так, чтобы способ опирания образца и его нагрузка соответствовали условиям, которые определены в 6.3.
Допускается устанавливать в печь одновременно несколько образцов, если для каждого из них обеспечиваются условия испытаний, регламентируемые этим стандартом или стандартами на методы испытаний на огнестойкость конструкций конкретных типов.
8.1.2 Образцы несущих конструкций не менее чем за 15 мин до начала испытания должны быть полностью нагружены таким образом, чтобы в них не осталось никаких динамических эффектов. Деформации, возникающие в результате приложения нагрузок, необходимо после их стабилизации измерить и зарегистрировать.
8.2Начало испытании
Началом испытания считается время включения горелок в печи.
Не более чем за 5 мин до начала испытания необходимо зарегистрировать начальные значения температуры в печи и на (в) образце по показаниям всех термопар, а также значения всех измеряемых и контролируемых величин: нагрузки, деформации и т. д.
Температура образца до начала испытания должна быть от 5 до 40 °С и не должна отличаться от температуры окружающей среды более чем на ±5 °С.
Средняя температура в печи до начала испытания не должна превышать 50 °С.
8.3 Измерения и наблюдения в процессе испытаний
8.3.1 Измерение температуры
Необходимо измерять и регистрировать температуру в печи, на необогреваемой поверхности образца или внутри образца с интервалом не более 1 мин.
8.3.2 Измерение избыточного давления в печи.
Необходимо измерять, регистрировать и контролировать избыточное давление в печи с интервалом не более 1 мин.
8.3.3 Измерение деформаций образца
8.3.3.1 Необходимо измерять и регистрировать деформации образца с интервалом не более 1 мин. При испытаниях образцов несущих конструкций измерение деформаций следует начинать с момента приложения нагрузок.
8.3.3.2 Для горизонтально нагруженных образцов измерения необходимо проводить в местах, где можно ожидать появление максимальных деформаций. Как правило, эти места находятся вблизи геометрического центра необогреваемой поверхности образца.
8.3.3.3 Для вертикально нагруженных образцов удлинение, которое представляет собой увеличение высоты образца, считается положительной величиной; сжатие, следствием которого является уменьшение высоты образца, считается величиной отрицательной.
8.3.4 Наблюдение за целостностью образца
8.3.4.1 Целостность образца ограждающей конструкции необходимо оценивать в процессе испытания приспособлениями, которые приведены в Б.5. Необходимо фиксировать моменты времени, в которые проводится проверка целостности образца, и отмечать:
– время (отсчитываемое от начала испытания) загорания или возникновения тления со свечением ватного тампона, который поднесен к необогреваемой поверхности образца в места трещинна расстояние от 20 до 30 мм в течение промежутка времени не меньше 30 с. При этом необходимозафиксировать место на образце, где это произошло. Обугливание тампона, происходящее беззагорания или тления со свечением, во внимание не принимать;
– время, когда щуп диаметром 6ммможно свободно ввести (без дополнительных усилий) через трещину в образце в печь и переместить его вдоль этой трещины на расстояние не менее 150 мм.Необходимо зафиксировать место расположения этой трещины;
– время, когда щуп диаметром 25 мм можно свободно ввести через трещину или отверстие вобразце в печь. Необходимо зафиксировать место расположения этой трещины или отверстия;
– время, когда на необогреваемой поверхности образца появилось пламя, с описанием места,где оно появилось, и с указанием продолжительности его существования.
(Изменен, Изменение № 1).
8.3.5 Наблюдение за поведением образца
В процессе испытания следует наблюдать за образцом и составлять хронологическое описание изменений в образце, то есть: деформаций, нарушения целостности, появления трещин, дыма, размягчения, плавления и обугливания материалов и т. д. Если это возможно, то в процессе испытания следует проводить фото- и видеосъемку.
8.4 Прекращение испытаний
8.4.1 Испытания должны продолжаться до наступления одного или нескольких из нормируемых для данной конструкции предельных состояний по огнестойкости или к наступлению времени, определенного заказчиком испытаний.
(Изменен, Изменение № 1).
8.4.2 Испытания прекращаются досрочно, если дальнейшее их продолжение угрожает безопасности персонала лаборатории или приведет к повреждению испытательной печи.
8.4.3 С целью получения дополнительной информации испытания могут продолжаться последостижения образцом предельного состояния по огнестойкости.
9 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ И КЛАССЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ОГНЕСТОЙКОСТИ
Различают такие основные виды предельных состояний -строительных конструкций по огнестойкости:
– предельное состояние по признаку потери несущей способности (условное буквенное обозначение R);
– предельное состояние по признаку потери целостности (условное буквенное обозначение E);
– предельное состояние по признаку потери теплоизолирующей способности (условное буквенное обозначение /).
Дополнительные виды предельных состояний по огнестойкости устанавливаются в стандартах на методы испытаний на огнестойкость конструкций конкретных типов.
(Изменен, Изменение № 1).
9.1Предельное состояние по признаку потери несущей способности
9.1.1 Предельным состоянием по признаку потери несущей способности является обрушение образца или возникновение предельных деформаций, составляющих:
а) для образцов горизонтальных конструкций:
предельное значение прогиба
(3)
предельное значение скорости нарастания деформации
(4)
где L- пролет, мм;
b- расчетная высота сечения конструкции, мм.
Если значение прогиба не более L/30, то предельной деформацией является только предельное значение прогиба.
б) для образцов вертикальных конструкций:
предельное значение продольного смещения нагруженного конца образца
(5)
предельное значение скорости нарастания вертикальных деформаций
, (6)
где h- начальная высота образца, мм.
9.1.2 Для образцов металлический конструкций с огнезащитными покрытиями, испытываемых без нагрузки, предельным состоянием по признаку потери несущей способности является превышение средней температуры металлического элемента образца над его начальной температурой на 480 °С для стальных конструкций и на 230 °С - для конструкций из алюминиевых сплавов.
9.2Предельное состояние по признаку потери целостности
Предельным состоянием по признаку потери целостности является состояние, при котором выполняется одно из следующих условий:
– загорание или тление со свечением ватного тампона, который поднесен к необогреваемой поверхности образца в места трещин на расстояние от 20 до 30 мм в течение промежутка времени не менее 30 с;
– возникновение трещины, через которую можно свободно (без дополнительных усилий) ввести в печь щуп диаметром 6 мм и переместить его вдоль этой трещины на расстояние не менее 150 мм;
– возникновение трещины (или отверстия), через которую можно свооодно ввести в печь щуп диаметром 25 мм;
– пламя на необогреваемой поверхности образца наблюдается в течение промежутка времени не менее чем 10 с.
(Изменен, Изменение № 1).
9.3Предельное состояние по признаку потери теплоизолирующей способности
Предельным состоянием по признаку потери теплоизолирующей способности является превышение средней температуры на необогреваемой поверхности образца над начальной средней температурой этой поверхности на 140 °С или превышение температуры в любой точке необогреваемой поверхности образца над начальной температурой в этой точке на 180 °С.
(Изменен, Изменение № 1).
9.4Классы огнестойкости строительных конструкций
9.4.1 Строительные конструкции в зависимости от нормированных предельных состояний по огнестойкости и предела огнестойкости делятся на классы огнестойкости.
9.4.2 Обозначение класса огнестойкости строительных конструкций состоит из условных буквенных обозначений предельных состояний и числа нормированного предела огнестойкости в минутах из ряда: 15; 30; 45; 60; 90; 120; 150; 180; 240; 360.
Примеры:
Класс огнестойкости R120означает, что по признаку потери несущей способности значение предела огнестойкости должно быть не менее 120 мин и менее 150 мин.
Класс огнестойкости RE60означает, что по признакам потери несущей способности и потери целостности значение предела огнестойкости должно быть не менее 60 мин и менее 90 мин независимо от того, какое из этих двух предельных состояний наступит раньше.
Класс огнестойкости REI30означает, что по признакам потери несущей способности, потери целостности и теплоизолирующей способности значение предела огнестойкости должно быть не менее 30 мин и менее 45 мин независимо от того, какое из этих трех предельных состояний наступит раньше.
9.4.3 Если для конструкции нормируются разные значения предела огнестойкости по разным предельным состояниям, то обозначение класса огнестойкости состоит из двух или трех частей, разделенных между собой наклонной чертой. При этом разные значения предела огнестойкости по разным предельным состояниям обозначают по их уменьшению.
Пример
Класс огнестойкости R120/EI60означает, что по признаку потери несущей способности значение предела огнестойкости должно быть не менее 120 мин и менее 150 мин / по признаку потери целостности и теплоизолирующей способности значение предела огнестойкости должно быть не менее 60 мин и менее 90 мин независимо от того, какое из этих двух предельных состояний наступит раньше.
(Добавлен, Изменение № 1)
10 ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
10.1 За результат испытаний принимают предел огнестойкости конструкции, определенный по формуле
tfr = tmes - Δt, (7)
где tfr- предел огнестойкости конструкции, мин;
tmes- наименьшее значение времени от начала испытания до достижения предельного состояния по огнестойкости, определенное по результатам испытаний одинаковых образцов, мин;
Δt- погрешность испытания, мин.
Значения погрешности Δtприводятся в стандартах на методы испытаний на огнестойкость конструкций конкретных типов. Если значение погрешности Δtв стандарте не приведено, то его определяют в соответствии с приложением Г.
(Изменен, Изменение №1)
10.2 Результаты испытаний не могут переноситься на конструкции, в которых в качестве замены были использованы другие материалы, а также на конструкции, в которые были внесены конструктивные изменения или была изменена технология их изготовления.
10.3 По результатам испытаний на огнестойкость строительную конструкцию относят к классуогнестойкости по двум признакам:
– по виду (видам) предельного состояния, который наступил (наступили) при испытании. Условное буквенное обозначение класса дается в соответствии с разделом 9;
– по значению предела огнестойкости, определенному по формуле (7). Цифровой показателькласса огнестойкости выбирают из ряда чисел в соответствии с 9.4, приводя его к меньшему ближайшему числу этого ряда.
(Добавлен, Изменение № 1).
11 ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
Результаты испытаний оформляются протоколом или отчетом.
Протокол испытаний (отчет об испытаниях) должен содержать сведения об образцах, которые были испытаны, условия и результаты испытаний, а именно:
– название и адрес лаборатории, проводившей испытания;
– дату испытаний;
– наименование строительной конструкции, образцы которой были испытаны;
– название и адрес заказчика, а также название изготовителя образцов;
– перечень материалов и изделий, использованных для изготовления образцов, с названиями их производителей; если изготовитель материала или изделия неизвестен, то это следует указать;
– эскизы, фотографии и описание образцов;
– обозначение стандарта, по которому проводились испытания на огнестойкость;
– описание расположения термопар на (в) образцах;
– для образцов, испытанных под нагрузкой, - схемы нагружения и данные о нагрузках при испытаниях;
– способ опирания и крепления образцов в печи;
– результаты измерений температуры в помещении, где находится печь;
– результаты измерений температуры в печи;
– сведения о том, проводилось ли при испытаниях измерение избыточного давления в печи;
– результаты измерения температуры на (в) образцах;
– описание процесса определения целостности образцов с фиксацией во времени результатов определения целостности;
– результаты измерения деформаций образцов;
– описание поведения образцов в процессе испытаний;
– время начала и окончания испытаний и причину прекращения испытаний;
– оценку результатов испытаний;
– обозначение вида предельного состояния по огнестойкости, предела и класса огнестойкости конструкции;
– фотографии образцов после испытаний.
(Изменен, Изменение № 1)
12 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИСПЫТАНИЙ
12.1 Среди персонала, обслуживающего испытательное оборудование, должно быть лицо, ответственное за технику безопасности.
12.2 При проведении испытаний необходимо обеспечить наличие не менее двух переносных порошковых огнетушителей с зарядом порошка не менее 9 кг.
12.3 Запрещается обливать водой футеровку печи.
12.4 При испытаниях необходимо:
– определить опасную зону с расстоянием не менее 1,5 м от стенок печи, в которую во время проведения испытаний посторонним входить запрещено;
– принять меры с целью охраны здоровья лиц, проводящих испытания, если в результате испытания ожидается разрушение, опрокидывание или растрескивание образца конструкции (например, установка опор, защитных сеток). Необходимо принять меры для защиты конструкций самой печи.
12.5 В помещении лаборатории должна быть естественная или принудительная вентиляция, обеспечивающая в рабочей зоне для лиц, проводящих испытания, достаточную видимость и условия работы без дыхательного аппарата и теплозащитной одежды в течение всего времени испытания.
12.6 При необходимости зону расположения измерительных систем в помещении лаборатории необходимо защитить от проникновения дымовых газов путем создания избыточного давления воздуха.
12.7 В системе подачи топлива должны быть предусмотрены средства световой и/или звуковой аварийной сигнализации.
12.8 Для защиты окружающей среды от возможного вредного воздействия последствий испытаний необходимо, чтобы помещения, где проводятся испытания, были оснащены системой вывода газообразных продуктов, которая обеспечивает очистку этих продуктов до допустимых уровней.
ПРИЛОЖЕНИЕ А(обязательное)
ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ И АТТЕСТАЦИИ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
A.IКонструкция печей
А.1.1 Конструкция печей должна обеспечивать возможность нагрева стен, перегородок, покрытий, перекрытий, окон, дверей с одной стороны и балок, колонн, столбов и других стержневы; конструкций с трех или с четырех сторон.
А.1.2 Размеры печей должны быть такими, чтобы обеспечить возможность проведения испытаний образцов, размеры которых соответствуют проектным размерам строительных конструкций. В случае, если это реализовать невозможно, то размеры печей должны быть такими, чтобы обеспечить условия испытаний, регламентируемые этим стандартом и стандартами на методы испытаний на огнестойкость конструкций конкретных типов.
А.1.3 Глубина огневого пространства печи должна быть не менее 0,8 м.
А. 1.4 Температурный режим в печи должен обеспечиваться сжиганием жидкого топлива.
А.1.5 (Исключен, Изменение № 1)
А.1.6 Система сжигания топлива должна обеспечивать зажигание всех горелок в течение 60 с.
А.1.7 Пламя горелок в процессе испытаний не должно касаться образца.
А.1.8 Футеровку печи выполняют из теплоизолирующего материала плотностью не более 1000 кг/м3. Толщина футеровки должна быть не менее 50 мм.
(Изменен, Изменение № 1).
А.2 Аттестация печей
А.2.1 Аттестацию печи необходимо проводить в соответствии с ГОСТ 24555-81, который определяет порядок аттестации испытательного оборудования.
А.2.2 В процессе аттестации необходимо контролировать нормированные характеристики: температуру и избыточное давление в печи на соответствие 6.1 и 6.2.
А.2.3 Аттестацию печи необходимо проводить с применением образца для аттестации, который устанавливается в печи вместо образца для испытаний.
А.2.4 Предел огнестойкости образца для аттестации печи должен быть не менее 90 мин.
А.2.5 Размеры образца для аттестации печи должны быть не менее минимальных размеров образца для испытаний на огнестойкость, которые регламентируются стандартами на методы испытаний на огнестойкость конструкций конкретных типов.
А.2.6 Для печей, предназначенных для испытаний ограждающих конструкций, образец для аттестации должен быть изготовлен из железобетонной плиты толщиной не менее 150 мм.
А.2.7 Для печей, предназначенных для испытаний стержневых конструкций, образец для аттестации должен быть изготовлен в виде железобетонной колонны сечением не менее 0,04 м2.
А.2.8 Влажность образца для аттестации должна быть уравновешена с окружающей средой с относительной влажностью от 45 до 75 % при температуре от 5 до 40 °С. Для получения соответствующей влажности образца допускается естественная или искусственная сушка при температуре воздуха, не превышающей 60 °С.
А.2.9 Длительность огневого воздействия в процессе аттестации должна быть не менее 90 мин.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б(обязательное)
ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИИ СРЕДСТВ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙТЕХНИКИ
Б.1 Системы для измерения температуры
Системы для измерения температуры должны обеспечивать измерение температуры с точностью, указанной в 5.3, и регистрацию с интервалом не более 1 мин.
Б.1.1 Измерение температуры в печи
Для измерения температуры в печи необходимо использовать термопары с диаметром проволоки не более 1,5 мм типа ТХА или термопары других типов (по ДСТУ 2837), пригодные для измерения температуры в диапазоне от 0 до 1300 °С, или другие преобразователи температуры, которые обеспечивают инструментальную погрешность измерения температуры в печи (± 15) °С.
Могут применяться термопары с неизолированными проводами или термопары, покрытые защитным кожухом. Защитный кожух термопары должен быть удален (отрезан и снят) на длине не менее 25 мм от измерительного спая термопары. На рисунке Б.1 показано схематичное изображение термопары с защитным кожухом, предназначенной для измерения температуры в печи. Измерительный спай термопары должен быть сваренным.
1 - теплозащитная оболочка; 2 - защитный кожух; 3 - измерительный спай
Рисунок Б.1 - Термопара для измерения температуры в печи
Температуру в печи необходимо измерять термопарами не менее чем в пяти местах. При этом на каждые 1,5 м2 проема печи, предназначенной для испытания ограждающих конструкций, и на каждые 0,5 м длины или высоты печи, предназначенной для испытания стержневых конструкций, должна быть установлена одна термопара. Измерительный спай термопар необходимо устанавливать на расстоянии от 90 до 110 мм от поверхности образца. Расстояние от измерительного спая термопар до стенок печи должно быть не менее 200 мм.
(Изменен, Изменение № 1).
Б.1.2 Измерение температуры на необогреваемой поверхности образца
Для измерения температуры на необогреваемой поверхности образца необходимо использовать термопары из проволоки диаметром от 0,5 до 0,75 мм типа ТХК или термопары других типов (по ДСТУ 2837), пригодные для измерения температуры в диапазоне от 0 до 300 °С.
Измерительный спай термопары должен быть припаян в центре наружной поверхности медного диска диаметром 12 мм и толщиной 0,2 мм, который прикрепляется к необогреваемой поверхности образца в требуемом месте с помощью шпилек, болтов и других приспособлений и материалов, обеспечивающих надежное крепление диска. Медный диск накрывается сверху квадратной накладкой размером 30 мм х 30 мм из базальтового картона толщиной 2 мм, которая прижимается к необогреваемой поверхности образца металлической скобой или другими возможными способами.
Допускается измерять температуру на необогреваемой поверхности образца термопарами, закрепленными другими способами, которые основаны на принципе заглубления измерительного спая термопары на половину его толщины в поверхностный слой материала или на принципе обеспечения плотного прижимания измерительного спая и проводов термопары к поверхностному слою материала и их теплоизоляции накладкой 30 мм х 30 мм.
Для измерения средней температуры на необогреваемой поверхности образца используют не менее пяти термопар, одну из которых необходимо прикрепить в геометрическом центре необогреваемой поверхности, а остальные - в геометрических центрах отдельных ее четвертей. Измерительные спаи этих термопар закрепляют на расстоянии более 50 мм от тепловых мостиков, образуемых крепежными элементами (болтами, винтами, шурупами и т.д.), а также от мест, где можно предполагать утечку газов из печи. Если в образце можно выделить области с разным тепловым сопротивлением, площадь поверхности которых не менее 0,2 м2, то необходимо определять среднюю температуру поверхности для каждой из этих областей. Для этого в каждой из этих областей необходимо установить не менее трех термопар. Средняя температура на необогреваемой поверхности образца в этом случае определяется как среднее арифметическое значений средних температур отдельных областей необогреваемой поверхности образца.
Для измерения максимальной температуры в любой точке необогреваемой поверхности образца используют термопары, которые предназначены для определения средней температуры, и дополнительные термопары, которые устанавливают в таких местах необогреваемой поверхности образца, в которых при испытании ожидается наибольшая температура: в зоне тепловых мостиков, создаваемых ребрами жесткости, стыками и т.п. Дополнительно для измерения максимальной температуры допускается использовать переносную термопару, конструкция которой приведена на рисунке Б.2.
(Изменен, Изменение № 1).
1 - защитный кожух; 2 - теплозащитная оболочка; 3 - медный диск
Рисунок Б.2 - Переносная термопара
Б.1.3 Измерение температуры внутри образца
Для измерения температуры внутри образца необходимо использовать термопары с диаметром проволоки не более 0,75 мм типа ТХА или термопары других типов (по ДСТУ 2837), пригодные для измерения температуры в диапазоне от 0 до 600 °С.
Термопары не должны подвергаться непосредственному воздействию пламени. Провода термопар должны быть расположены вдоль изотермы на расстоянии не менее 50 мм от измерительного спая термопар.
(Изменен, Изменение № 1).
Б.1.4 Измерение температуры окружающей среды
Температуру окружающей среды необходимо измерять термопарой, конструкция которой аналогична конструкции термопар, предназначенных для измерения температуры в печи. Измерительный спай термопары должен быть расположен на расстоянии от 0,5 до 1,5 м от необогреваемой поверхности образца или от стенок печи.
Допускается использовать другие средства для измерения температуры окружающей среды, если они обеспечивают точность измерения, указанную в 5.3.
Б.2 Приборы для измерения избыточного давления в печи
Избыточное давление в печи необходимо измерять приборами, которые обеспечивают измерение с точностью, указанной в 5.3.
Датчики давления должны быть расположены в печи в местах, в которых необходимо измерять и контролировать избыточное давление в соответствии с требованиями 6.2.
Б.З Приборы для измерения величины нагрузки на образец
Если нагружение образца производится гидравлическим способом, то при проведении испытания необходимо контролировать величину нагрузки. Измерение нагрузки может выполняться динамометром или другими приборами, обеспечивающими измерение с точностью, указанной в 5.3. Если нагружение образца производится гравитационным способом, то контролировать величину нагрузки при проведении испытания не требуется.
Б.4 Приборы для измерения деформаций
Измерение деформаций образца может выполняться механическими, оптическими или электрическими приборами. Приборы для измерения деформаций должны обеспечивать измерение деформаций с точностью, указанной в 5.3, и регистрацию с интервалом не более 1 мин.
Б.5 Приспособления для оценки целостности
Для оценки целостности необходимо использовать два вида приспособлений:
– приспособление на основе ватного тампона;
– щупы двух типоразмеров.
Б.5.1 Приспособление на основе ватного тампона состоит из ватного тампона и проволочной рамки, имеющей ручку с держателем.
Тампон размерами 100 мм х 100 мм х 20 мм изготавливается из мягкой неокрашенной хлопчатобумажной ваты и не должен содержать никаких других волокон. Перед испытанием тампон должен быть высушен при температуре (105 ± 5) °С в течение не менее 30 мин. Масса тампона после сушки должна быть от 3 до 4 г. После сушки тампон может сохраняться в эксикаторе не более 24 ч.
Не более чем за 30 мин до начала испытания тампон закрепляют с помощью проволочных зажимов в рамке размером 100 мм х 100 мм, изготовленной из проволоки диаметром 1 мм. Рамка имеет проволочные ограничители длиной от 20 до 30 мм, установленные в углах рамки перпендикулярно к плоскости рамки.
Б.5.2 Конструкция щупов приведена на рисунке Б.3.
Стержни щупов изготавливают из нержавеющей стали диаметром (6,0±0,1) мм и диаметром (25,0±0,2) мм. Держатели щупов должны быть изготовлены из теплоизолирующего материала и обеспечивать безопасное применение щупов.
1 - цилиндрический стальной стержень; 2 - держатель
Рисунок Б.3 - Щупи для оценки целостности диаметром 6 мм (а) и диаметром 25 мм (б)
ПРИЛОЖЕНИЕ В(обязательное)
СОЗДАНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ (АЛЬТЕРНАТИВНЫХ) ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ
В.1 Создание температурного режима углеводородного пожара
В.1.1 При проведении испытания средняя температура в печи Tfдолжна изменяться в соответствии с температурным режимом углеводородного пожара, определяемого зависимостью:
(В.1)
где t- время, отсчитываемое от начала испытания, мин;
Ts1- температура, соответствующая времени t, °C.
Значения температуры Ts1, рассчитанные по формуле (В.1), приведены в таблице В.1. На рисунке В.1 приведен график температурного режима углеводородного пожара.
Таблица В.1 - Значения температуры Ts1
|
Время t, мин |
Температура Ts1, °С |
1 - стандартный температурный режим; 2 - температурный режим углеводородногопожара; 3 - температурный режим наружногопожара; 4 - температурный режим медленно развивающегося пожара Рисунок В.1 - Стандартный и дополнительные (альтернативные) температурные режимы. |
|
0 |
20 |
|
|
5 |
948 |
|
|
10 |
1034 |
|
|
15 |
1071 |
|
|
30 |
1098 |
|
|
45 |
1100 |
|
|
60 |
1100 |
|
|
90 |
1100 |
|
|
120 |
1100 |
|
|
150 |
1100 |
|
|
180 |
1100 |
|
|
240 |
1100 |
|
|
360 |
1100 |
Средняя температура в печи Tfопределяется как среднее арифметическое показаний термопар, расположенных в печи в соответствии с Б.1.1.
В.1.2 Допустимые отклонения d1средней температуры в печи Tfот температурного режима углеводородного пожара не должны превышать значений, приведенных в 6.1.2 этого стандарта.
Отклонения d1рассчитывают по формуле:
(В.2)
В.2 Создание температурного режима наружного пожара
В.2.1 При проведении испытания средняя температура в печи Tf должна изменяться в соответствии с температурным режимом наружного пожара, который определяется зависимостью:
Ts2= 660[1 -0,687 e- 0.32t-0,313 е– 3.8t] + 20, (В.3)
где t- время, отсчитываемое от начала испытания, мин;
Ts2- температура, соответствующая времени t, °C.
Значения температуры Ts2, рассчитанные по формуле (В.3), приведены в таблице В.2. На рисунке В.1 приведен график температурного режима наружного пожара.
Таблица В.2 - Значения температуры Ts2
|
Время t, мин |
Температура Ts2 , °С |
|
0 |
20 |
|
5 |
588 |
|
10 |
662 |
|
15 |
676 |
|
30 |
680 |
|
45 |
680 |
|
60 |
680 |
|
90 |
680 |
|
120 |
680 |
|
150 |
680 |
|
180 |
680 |
|
240 |
680 |
Средняя температура в печи Tf определяется как среднее арифметическое показаний термопар в печи, расположенных в печи в соответствии с Б.1.1.
В.2.2 Допустимые отклонения d2средней температуры в печи Tfот температурного режима наружного пожара не должны превышать значений, приведенных в 6.1.2 этого стандарта.
Отклонения d2рассчитывают по формуле:
(В.4)
В.З Создание температурного режима медленно развивающегося пожара
В.3.1 При проведении испытания средняя температура в печи Tf должна изменяться в соответствии с температурным режимом медленно развивающегося пожара, который определяется зависимостью:
- для промежутка времени испытаний 0 < t≤ 21:
(В.5)
- для промежутка времени испытаний t> 21
(В.6)
где t- время, отсчитываемое от начала испытаний, мин;
Ts3- температура, соответствующая времени t, °C.
Значения температуры Ts3, рассчитанные по формулам (В.5) и (В.6), приведены в таблице В.3. На рисунке В.1 приведен график температурного режима медленно развивающегося пожара.
Средняя температура в печи Tfопределяется как среднее арифметическое показаний термопар в печи, расположенных в соответствии с Б.1.1.
Таблица В.3 - Значения температуры Ts3
|
Время t, мин |
Температура Ts3, °С |
|
0 |
20 |
|
5 |
250 |
|
10 |
294 |
|
15 |
323 |
|
30 |
678 |
|
45 |
815 |
|
60 |
885 |
|
90 |
968 |
|
120 |
1022 |
|
150 |
1061 |
|
180 |
1092 |
|
240 |
1140 |
В.3.2 Допустимые отклонения d3средней температуры в печи Tf от температурного режима медленно развивающегося пожара не должны превышать значений, приведенных в 6.1.2 этого стандарта.
Отклонения d3рассчитывают по формуле:
(В.7)
(Дополнено, Изменение № 1)
ПРИЛОЖЕНИЕ Г(обязательное)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОГРЕШНОСТИ ИСПЫТАНИЯ
Г.1 По данным испытания значение погрешности испытания Δtопределяют таким образoм.
Для интервала времени от 0 до tmesопределяют интегральное значение Afсредней температуры Tfв печи при испытании по формуле:
(Г.1)
где Tfi- значение средней температуры в печи, соответствующее времени ti, °C;
ti- время i-го цикла измерения средней температуры, мин;
i- номер цикла измерения средней температуры (равно времени ti, если измерения проводят через 1 мин);
n- номер цикла измерения, для которого ti= tmes.
Таким же образом для интервала времени от 0 до tmesопределяют интегральное значение Asстандартной температуры Tsпо формуле:
(Г.2)
где Tsi- значение стандартной температуры, соответствующее времени ti, °С.
Формулу для расчета значений температуры Tsвзависимости от времени для стандартного температурного режима приведено в 6.1 этого стандарта, для дополнительных (альтернативных) режимов - в приложении В этого стандарта.
Если Af≥ As, то принимают Δt= 0. Если Af< As, то погрешность Δtопределяют по формуле:
(Г.3)
где Amin- интегральное значение минимально допустимой температуры Tminдля интервала времени от 0 до tmes, °C· мин.
Значение Aminопределяют по формуле, которая аналогична формулам (8) и (9),
(Г.4)
где Tmini- значение минимально допустимой температуры Tmin, соответствующее времени ti, °C.
Температуру Tminопределяют по формуле:
(Г.5)
где d- допустимое отклонение средней температуры в печи от температуры Ts, %.
Зависимости для определения отклонения dдля стандартного температурного режима приведены в 6.1 этого стандарта; для дополнительных (альтернативных) температурных режимов - в приложении В этого стандарта.
(Дополнено, Изменение № 1)
Ключевые слова: огнестойкость, предел огнестойкости, строительные конструкции, методы испытаний
