НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
Захист від пожежі
Чинний від 1999-03-01
1 ГАЛУЗЬ ВИКОРИСТАННЯ
Цей стандарт встановлює загальні вимоги щодо методів випробувань будівельних конструкцій на вогнестійкість за стандартним температурним режимом та/або за додатковими (альтернативними) температурними режимами. Додаткові вимоги до методів випробувань на вогнестійкість будівельних конструкцій конкретних типів регламентуються окремими стандартами.
(Змінено, Зміна № 1).
Стандарт використовується для визначення межі вогнестійкості будівельних конструкцій.
Стандарт розповсюджується на всі види випробувань будівельних конструкцій на вогнестійкість.
Стандарт придатний для цілей сертифікації.
2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ
У цьому стандарті є посилання на такі стандарти:
СТ СЭВ 383-87 Порядок аттестации испытательного оборудования. Основные положения
ГОСТ 24555-81 Пожарная безопасность в строительстве. Термины иопределения
ДСТУ 2837-94 Перетворювачі термоелектричні. Номінальні статичні характеристики
(ГОСТ 3044-84) перетворення
(Змінено, Зміна № 1)
ДСТУ Б В.2.6-7-95 Вироби будівельні бетонні та залізобетонні збірні. Методи випробувань
(ГОСТ 8829-94) навантажуванням.Правила оцінки міцності, жорсткості та тріщиностійкості
(Долучено, Зміна № 1)
ДСТУ Б В.2.6-10-96 Конструкції сталеві будівельні. Методи випробування навантажуванням
(Долучено, Зміна № 1)
3 ВИЗНАЧЕННЯ
У цьому стандарті подані такі терміни та визначення:
3.1 Вогнестійкість конструкції - здатність конструкції зберігати несучі і (або) огороджувальні функції за умов пожежі (СТ СЭВ 383-87).
3.2 Стандартний температурний режим - режим змінювання температури в часі при випробуваннях конструкцій на вогнестійкість, що встановлюється стандартом (СТ СЭВ 383-87).
3.3 Межа вогнестійкості конструкції - показник вогнестійкості конструкції, який визначаєтьсячасом від початку вогневого випробування за стандартним температурним режимом до настанняодного з нормованих для даної конструкції граничних станів з вогнестійкості (СТ СЭВ 383-87).
3.4 Зразок для випробування на вогнестійкість - будівельна конструкція (або її фрагмент), що виготовлена відповідно до вимог технічної документації на неї та безпосередньо підлягає випробуванню на вогнестійкість.
4 СУТНІСТЬ МЕТОДІВ ВИПРОБУВАНЬ
Сутність методів випробувань полягає у визначенні проміжку часу від початку випробування до настання одного з нормованих для даної конструкції граничних станів з вогнестійкості в умовах, що регламентуються стандартами.
5 ЗАСОБИ ВИПРОБУВАНЬ
Склад засобів випробувань:
- випробувальні печі;
- обладнання для встановлення в печі зразка для випробувань на вогнестійкість (далі - зразка);
- засоби вимірювальної техніки;
- обладнання для проведення фото- та відеозйомок.
5.1Випробувальні печі
Випробувальні печі (далі - печі) мають створювати температурний режим та надлишковий тиск у печі відповідно до 6.1, 6.2 і забезпечувати умови кріплення, спирання та навантажування зразка в печі відповідно до 6.3.
Вимоги до конструкції печей та їх атестації наведено в додатку А.
5.2Обладнання для встановлення зразка в печі
Обладнання для встановлення зразка в печі містить:
- обладнання для спирання зразка;
- обладнання для навантажування зразка.
5.2.1 Обладнання для спирання зразка має відтворювати реальні умови роботи конструкції. Цеможуть бути спеціально сконструйовані пристрої (наприклад, жорсткі рами).
5.2.2 Обладнання для навантажування зразка має забезпечувати умови навантажування відповідно до 6.3 та підтримувати навантаження у межах ±5 % від необхідної величини без зміни його розподілу по зразку протягом усього часу випробування до моменту втрати зразком несучої здатності.
5.2.3 Обладнання для навантажування зразка повинно відповідати вимогам ДСТУ Б В.2.6-7 таДСТУ Б В.2.6-10 і при цьому не повинно перешкоджати використанню ізолювальних прокладоктермопар, вимірюванню деформацій та температури поверхні зразка та спостереженню за поверхнею зразка з боку, протилежного вогневому впливу (далі - необігрівною поверхнею зразка).
(Змінено, Зміна № 1).
Загальна площа контакту обладнання для навантажування з поверхнею зразка не повинна перевищувати 16 % загальної площі поверхні зразка (для плитних конструкцій)
(Змінено, Зміна № 1).
5.3 Засоби вимірювальної техніки
Засоби вимірювальної техніки, що необхідні під час випробувань, містять:
- системи для вимірювання температури в печі, а також на (в) зразку;
- прилади для вимірювання надлишкового тиску в печі;
- прилади для вимірювання навантаження на зразок;
- прилади для вимірювання деформацій зразка;
- пристрої для оцінки цілісності зразка.
Засоби вимірювальної техніки мають забезпечувати вимірювання параметрів з інструментальною похибкою, значення якої не перевищує:
а) при вимірюванні температури:
- в печі................................................................................ ±15 °С
- необігрівної поверхні зразка.......................................... ± 4 °С
- усередині зразка.............................................................. ±10 °С
- навколишнього середовища.......................................... ± 4 °С
б) при вимірюванні надлишкового тиску в печі........... ± 2 Па
в) при вимірюванні навантаження.................................. ± 5 %
г) при вимірюванні деформацій ................................. ± 2 мм
Вимоги до конструкції засобів вимірювальної техніки наведено в додатку Б.
6 УМОВИ ВИПРОБУВАНЬ
6.1 Створення стандартного температурного режиму
6.1.1 Під час проведення випробування середня температура в печі Tfмає змінюватись відповідно до стандартного температурного режиму, який визначається залежністю:
(1)
де t- час, що відраховується від початку випробування, хв;
Ts- температура, яка відповідає часу t, °С.
Значення температури Ts, що розраховані за формулою (1), наведені у таблиці 1. На рисунку 1 наведено графік стандартного температурного режиму.
Таблиця 1 - Значення температури Ts.
|
Час t, хв |
Температура Ts, °С |
Рисунок 1 - Стандартний температурний 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 |
Середня температура в печі Tfвизначається як середнє арифметичне показань термопар, що розміщені в печі відповідно до Б.1.1.
6.1.2 Допустимі відхилення dсередньої температури в печі Tf від стандартного температурного режиму не повинні перевищувати таких значень:
а) ± 15%................................. для 5< t≤ 10
б) ± 15-0,5(t- 10)%................ для 10 < t≤10 (в оригіналі 0,5(1-10)%)
в) ± 5 - 0,083(t- 30) %.............. для 30 < t≤60
г)± 2,5 %................................ дляt> 60
Відхилення dрозраховують за формулою:
(2)
(Змінено, Зміна № 1)
6.1.3 Під час випробувань зразків конструкцій, що виконані з негорючих матеріалів, на окремих термопарах після 10 хв випробування допускаються відхилення температури від стандартного температурного режиму не більше ніж на 100 °С. Для інших конструкцій такі відхилення не повинні перевищувати 200 °С.
6.1.4 Якщо це регламентується стандартами на методи випробувань на вогнестійкість конструкцій конкретних типів, під час проведення випробувань середня температура у печі може змінюватись відповідно до одного з додаткових (альтернативних) температурних режимів, які наведені у додатку В.
(Долучено, Зміна № 1).
6.2Створення надлишкового тиску в печі
Через 5 хв після початку випробування і до його закінчення надлишковий тиск у печі повинен складати (10±3) Па. Надлишковий тиск необхідно вимірювати та контролювати для горизонтальних конструкцій на відстані 100 мм від обігрівної поверхні зразка, а для вертикальних конструкцій - на висоті, що дорівнює трьом чвертям висоти зразка.
(Змінено, Зміна № 1).
Допускається проведення випробувань без контролювання надлишкового тиску, якщо це зумовлено стандартами на методи випробувань на вогнестійкість конструкцій конкретних типів.
6.3Навантажування, спирання та кріплення зразків
6.3.1Зразки несучих конструкцій повинні випробовуватися під навантаженням. Допускається випробовувати без навантаження зразки металевих конструкцій з вогнезахисними покриттями та облицюваннями, а також зразки залізобетонних конструкцій у разі неможливості відтворення їх напруженого стану, визначеного технічною документацією, через технічні причини.
(Змінено, Зміна № 1).
6.3.2 Розподілення навантаження, умови кріплення та спирання зразків мають відповідати розрахунковим схемам, що прийняті у технічній документації, та вимогам ДСТУ Б В.2.6-7 і ДСТУ Б В.2.6-10.
(Змінено, Зміна № 1).
6.3.3 Навантаження встановлюють, виходячи з умови створення в розрахункових перерізах зразків нормативних величин зусиль або напруг, що відповідають значенням, які наведені у технічній документації.
(Змінено, Зміна № 1).
6.3.4При визначенні величини та характеру навантажень, якими створюють у розрахунковихперерізах зусилля та напруги, що відповідають за величиною значенням, вказаним у технічнійдокументації, треба виходити з нормативних значень сталих та тимчасових тривалих навантажень.
(Змінено, Зміна № 1).
6.3.5Необхідно забезпечити умови, щоб під час деформації зразка вантажі не зміщувались.
6.4Умови навколишнього середовища
6.4.1Приміщення, в якому знаходиться піч, має бути таких розмірів, щоб температура навколишнього середовища під час проведення випробувань не зростала більше ніж на 10 °С по відношенню до температури навколишнього середовища до початку випробувань. У приміщенні неповинно бути протягів. Не допускається під час проведення випробувань тримати відкритими ворота,двері, вікна цього приміщення.
(Змінено, Зміна № 1).
6.4.2 Випробування проводять за температури навколишнього середовища від 5 °С до 40 °С тавологості повітря від 45 до 75 %.
6.4.3 (Вилучено, Зміна № 1).
7 ЗРАЗКИ ДЛЯ ВИПРОБУВАНЬ НА ВОГНЕСТІЙКІСТЬ
7.1 Виготовлення зразків
7.1.1 Зразки для випробувань на вогнестійкість мають бути виготовлені відповідно до вимог технічної документації при дотриманні технології, що застосовується на підприємстві-виготовлювачі.
7.1.2 Зразки повинні мати розміри, які відповідають проектним розмірам будівельних конструкцій. У випадку, якщо зразки таких розмірів випробувати неможливо, допускається використання зразків - фрагментів конструкцій. Мінімальні розміри зразків регламентуються стандартами на методи випробувань на вогнестійкість конструкцій конкретних типів.
7.1.3 Для випробувань необхідно виготовити два однакових зразки.
(Змінено, Зміна № 1).
7.1.4 Вологість зразка має відповідати технічним умовам і бути врівноваженою з навколишнім середовищем. Для отримання відповідної вологості зразки, які випробовують без опорної конструкції, а також зразки, встановлені в опорну конструкцію (у разі її застосування), треба витримувати у закритому відокремленому приміщенні за температури не менше ніж 15 °С та відносної вологості не більше ніж 75 %. При цьому вищезазначені зразки, які мають цегляні, бетонні (залізобетонні) складові частини або з'єднання будівельними розчинами, витримують у такому приміщенні протягом 28 діб, а зразки, які мають у своєму складі гігроскопічні матеріали, такі як гіпс, мінеральну вату тощо, - протягом не менше ніж 7 діб. Зразки розташовують в цьому приміщенні так, як у реальних умовах експлуатації. При цьому відстань між зразками має бути не менше ніж 200 мм.
(Змінено, Зміна № 1).
7.2 Перевірка зразків на відповідність технічній документації
7.2.1 Перед випробуваннями замовник повинен подати до випробувальної лабораторії технічний опис зразків, технічні рисунки або схеми головних складових елементів і всіх конструкційних деталей, а також перелік використаних матеріалів та виробів із зазначенням їх виготовлювачів та торговельних найменувань. Для випробувань несучих конструкцій замовник має надати схему спирання зразка, а також розрахунок та розташування навантаження на зразку з урахуванням вимог 6.3:2, 6.3.3, 6.3.4. Лабораторія повинна перевірити відповідність зразків поданій технічній документації. Якщо виникають сумніви в тому, що зразки відповідають поданій технічній документації, лабораторія повинна проконтролювати весь процес виготовлення зразків або ж вимагати подання одного або більше додаткових зразків і провести їх детальну перевірку.
(Змінено, Зміна № 1).
7.2.2 Якщо неможливо перевірити відповідність усіх деталей конструкції зразків перед випробуваннями та після їх закінчення і виникає необхідність покластися на дані, що подані замовником, то це має бути відмічено у звіті про випробування.
7.2.3 Під час проведення сертифікаційних випробувань зразки відбираються відповідно до вимог системи сертифікації.
8 ПІДГОТОВКА ТА ПРОВЕДЕННЯ ВИПРОБУВАНЬ
8.1 Установлення зразків
8.1.1 Зразок установлюють та закріплюють у печі так, щоб спосіб спирання зразка та його навантаження відповідали умовам, що визначені в 6.3.
Допускається встановлювати в піч одночасно декілька зразків, якщо для кожного з них забезпечуються умови випробувань, що регламентуються цим стандартом або стандартами на методи випробувань на вогнестійкість конструкцій конкретних типів.
8.1.2Зразки несучих конструкцій не менше ніж за 15 хв до початку випробування мають бутиповністю навантажені таким чином, щоб в них не залишилось ніяких динамічних ефектів. Деформації, що виникають в результаті прикладення навантажень, необхідно після їх стабілізації вимірятита зареєструвати.
8.2Початок випробувань
Початком випробування вважається час увімкнення пальників у печі.
Не більше ніж за 5 хв до початку випробування необхідно зареєструвати початкові значення температури в печі та на (в) зразку за показаннями усіх термопар, а також значення усіх вимірюваних та контрольованих величин: навантаження, деформацій тощо.
Температура зразка до початку випробування має бути від 5 до 40 °С і не повинна відрізнятися від температури навколишнього середовища більше ніж на ±5 °С.
Середня температура в печі до початку випробування не повинна перевищувати 50 °С.
8.3Вимірювання та спостереження у процесі випробувань
8.3.1Вимірювання температури
Необхідно вимірювати та реєструвати температуру в печі, на необігріваній поверхні зразка або всередині зразка з інтервалом не більше 1 хв.
8.3.2Вимірювання надлишкового тиску в печі
Необхідно вимірювати, реєструвати та контролювати надлишковий тиск у печі з інтервалом не більше 1 хв.
8.3.3Вимірювання деформацій зразка
8.3.3.1 Необхідно вимірювати та реєструвати деформації зразка з інтервалом не більше 1 хв. Підчас випробувань зразків несучих конструкцій вимірювання деформацій слід починати з моментуприкладення навантажень.
8.3.3.2 Для горизонтально навантажених зразків вимірювання необхідно проводити у місцях, деможна очікувати появу максимальних деформацій. Як правило, ці місця знаходяться поблизу геометричного центра необігріваної поверхні зразка.
8.3.3.3 Для вертикально навантажених зразків подовження, що являє собою збільшення висотизразка, вважається додатною величиною; стискання, наслідком якого є зменшення висоти зразка,вважається величиною від'ємною.
8.3.4Спостереження за цілісністю зразка
8.3.4.1 Цілісність зразка огороджувальної конструкції необхідно оцінювати у процесі випробування пристроями, що наведені в Б.5. Необхідно фіксувати моменти часу, за які проводиться перевірка цілісності зразка, та відзначати:
– час (що відраховується від початку випробування) загоряння або виникнення тління зі свіченням ватного тампона, що піднесений до необігріваної поверхні зразка в місця тріщин на відстань від 20 до 30 мм протягом проміжку часу не менше ніж 30 с. При цьому необхідно зафіксувати місце на зразку, де це відбулося. Обвуглювання тампона, що відбувається без загоряння або тління зісвіченням, до уваги не брати
– час, коли щуп діаметром 6 мм можна вільно ввести (без додаткових зусиль) крізь тріщину взразку до печі та перемістити його вздовж цієї тріщини на відстань не менше 150 мм. Необхідно зафіксувати місце розташування цієї тріщини;
– час, коли щуп діаметром 25 мм можна вільно ввести крізь тріщину або отвір у зразку до печі.Необхідно зафіксувати місце розташування цієї тріщини або отвору;
– час, коли на необігріваній поверхні зразка з'явилося полум'я, з описом місця, де воно з'явилося, та з зазначенням тривалості його існування.
(Змінено, Зміна № 1).
8.3.5Спостереження за поведінкою зразка
У процесі випробування слід спостерігати за зразком і складати хронологічний опис змін у зразку, тобто: деформацій, порушень цілісності, появи тріщин, диму, розм'якшення, розплавлення та обвуглювання матеріалів тощо.
Якщо це можливо, то під час випробування слід проводити фото- та відеозйомку.
8.4 Припинення випробувань
8.4.1Випробування мають продовжуватися до настання одного (або декількох) з нормованих дляданої конструкції граничних станів з вогнестійкості або до настання часу, який визначено замовникомвипробувань.
(Змінено, Зміна №1).
8.4.2 Випробування припиняються достроково, якщо подальше їх продовження загрожує безпеці персоналу лабораторії або призведе до пошкодження випробувальної печі.
8.4.3 З метою отримання додаткової інформації випробування можуть продовжуватися після досягнення зразком граничного стану з вогнестійкості.
9 ГРАНИЧНІ СТАНИ ТА КЛАСИ БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ З ВОГНЕСТІЙКОСТІ
Розрізняють такі основні види граничних станів будівельних конструкцій з вогнестійкості:
- граничний стан за ознакою втрати несучої здатності (умовне літерне позначення R);
- граничний стан за ознакою втрати цілісності (умовне літерне позначення Е);
- граничний стан за ознакою втрати теплоізолювальної здатності (умовне літерне позначення I).
Додаткові види граничних станів з вогнестійкості встановлюються у стандартах на методи випробувань на вогнестійкість конструкцій конкретних типів.
(Змінено, Зміна № 1).
9.1Граничний стан за ознакою втрати несучої здатності
9.1.1Граничним станом за ознакою втрати несучої здатності є обвалення зразка або виникнення граничних деформацій, що складають:
а) для зразків горизонтальних конструкцій:
граничне значення прогину
(3)
граничне значення швидкості наростання деформації
(4)
де L- прогін, мм;
b- розрахункова висота перерізу конструкції, мм.
Якщо значення прогину не більше L/30, то граничною деформацією є тільки граничне значення прогину.
б) для зразків вертикальних конструкцій:
граничне значення поздовжнього зміщення навантаженого кінця зразка
(5)
граничне значення швидкості наростання вертикальних деформацій
(6)
де h- початкова висота зразка, мм.
9.1.2 Для зразків металевих конструкцій з вогнезахисними покриттями, що випробовуються без навантаження, граничним станом за ознакою втрати несучої здатності є перевищення середньої температури металевого елемента зразка над його початковою температурою на 480 °С для сталевих конструкцій та на 230 °С – для конструкцій з алюмінієвих сплавів.
9.2 Граничний стан за ознакою втрати цілісності
Граничним станом за ознакою втрати цілісності є стан, за якого виконується одна з наступних умов:
- загоряння або тління зі свіченням ватного тампона, що піднесений до необігріваної поверхні зразка в місця тріщин на відстань від 20 до 30 мм протягом проміжку часу не менше ніж 30 с;
- виникнення тріщини, через яку можна вільно (без додаткових зусиль) ввести в піч щуп діаметром 6 мм і перемістити його вздовж цієї тріщини на відстань не менше 150 мм;
- виникнення тріщини (або отвору), через яку можна вільно ввести в піч щуп діаметром 25 мм;
- полум'я на необігріваній поверхні зразка спостерігається протягом проміжку часу не менше ніж 10 с.
(Змінено, Зміна № 1).
9.3 Граничний стан за ознакою втрати теплоізолювальної здатності
Граничним станом за ознакою втрати теплоізолюючої здатності є перевищення середньої температури на необігрівній поверхні зразка над початковою середньою температурою цієї поверхні на 140 °С або перевищення температури вдовільній точці необігрівної поверхні зразка над початковою температурою в цій точці на 180 °С.
9.4 Класи вогнестійкості будівельних конструкцій
9.4.1 Будівельні конструкції залежно від нормованих граничних станів з вогнестійкості і межі вогнестійкості поділяються на класи вогнестійкості.
9.4.2 Позначення класу вогнестійкості будівельних конструкцій складається з умовних літерних позначень граничних станів і числа, що відповідає нормованій межі вогнестійкості у хвилинах, з ряду: 15; 30; 45; 60; 90; 120; 150; 180; 240; 360.
Приклади:
Клас вогнестійкості R120 означає, що за ознакою втрати несучої здатності значення межі вогнестійкості конструкції має бути не менше 120 хв і менше ніж 150 хв.
Клас вогнестійкості RE60 означає, що за ознаками втрати несучої здатності і втрати цілісності значення межі вогнестійкості має бути не менше 60 хв і менше 90 хв незалежно від того, який з цих двох граничних станів настане раніше.
Клас вогнестійкості REI30означає, що за ознаками втрати несучої здатності, втрати цілісності і втрати теплоізолювальної здатності значення межі вогнестійкості має бути не менше 30 хв і менше 45 хв незалежно від того, який з цих трьох граничних станів настане раніше.
9.4.3 Якщо для конструкції нормуються різні значення межі вогнестійкості за різними граничними станами, то позначення класу вогнестійкості складається з двох або трьох частин, що розділені між собою похилою рискою. При цьому різні значення межі вогнестійкості за різними граничними станами позначають за їх зменшенням.
Приклад
Клас вогнестійкості R120/EI60означає, що за ознакою втрати несучої здатності значення межі вогнестійкості має бути не менше 120 хв і менше 150 хв / за ознакою втрати цілісності або теплоізолювальної здатності значення межі вогнестійкості має бути не менше 60 хв і менше 90 хв незалежно від того, який з двох граничних станів настане раніше.
(Долучено, Зміна № 1).
10 ОЦІНКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИПРОБУВАНЬ
10.1 За результат випробувань беруть межу вогнестійкості конструкції, що визначена за формулою
(7)
де ttr- межа вогнестійкості конструкції, хв;
tmes- найменше значення часу від початку випробування до досягнення граничного стану з вогнестійкості, що визначене за результатами випробувань однакових зразків, хв;
Δt- похибка випробування, хв.
Значення похибкиΔtнаводяться у стандартах на методи випробувань на вогнестійкість конструкцій конкретних типів. Якщо значення похибки Δtв стандарті не наведено, то його визначають відповідно до додатка Г.
(Змінено, Зміна №1).
10.2 Результати випробувань не можуть переноситися на конструкції, в яких як заміна були використані інші матеріали, а також на конструкції, в які було внесено конструктивні зміни або була змінена технологія їх виготовлення.
10.3 За результатами випробувань на вогнестійкість будівельну конструкцію відносять до класу вогнестійкості за двома ознаками:
– за видом (видами) граничного стану, що настав (настали) під час випробувань. Умовне літерне позначення класу надається відповідно до розділу 9;
– за значенням межі вогнестійкості, що визначене за формулою (7). Цифровий показник класу вогнестійкості обирають з ряду чисел відповідно до 9.4, приводячи його до найближчого меншого числа цього ряду.
(Долучено, Зміна № 1).
11 ПРАВИЛА ОФОРМЛЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ВИПРОБУВАНЬ
Результати випробувань оформлюються протоколом або звітом.
Протокол випробувань (звіт про випробування) має містити відомості про зразки, що були випробувані, умови та результати випробувань, а саме:
– назву та адресу лабораторії, що проводила випробування;
– дату випробувань;
– найменування будівельної конструкції, зразки якої були випробувані;
– назву та адресу замовника, а також назву виготовлювача зразків;
– перелік матеріалів та виробів, що були використані для виготовлення зразків, з назвами їх виготовлювачів; якщо виготовлювач матеріалу або виробу невідомий, то це слід вказати;
– ескізи, фотографії та опис зразків;
– позначення стандарту, за яким проводилися випробування на вогнестійкість;
– опис розташування термопар на (у) зразках;
– для зразків, що випробувані під навантаженням, - схеми навантажування і дані про навантаження при випробуваннях;
– спосіб спирання та кріплення зразків у печі;
– результати вимірювань температури у приміщенні, де знаходиться піч;
– результати вимірювань температури в печі;
– відомості про те, чи проводилося при випробуваннях вимірювання надлишкового тиску в печі;
– результати вимірювання температури на (у) зразках;
– опис процесу визначення цілісності зразків з фіксацією у часі результатів визначення цілісності;
– результати вимірювань деформацій зразків;
– опис поведінки зразків у процесі випробувань;
– час початку та закінчення випробувань і причину припинення випробувань;
– оцінку результатів випробувань;
– позначення виду граничного стану з вогнестійкості, межі та класу вогнестійкості конструкції;
– фотографії зразків після випробувань.
(Змінено, Зміна №1).
12 ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПРИ ПРОВЕДЕННІ ВИПРОБУВАНЬ
12.1 Серед персоналу, що обслуговує випробувальне обладнання, повинна бути особа, яка відповідає за техніку безпеки.
12.2 При проведенні випробувань необхідно забезпечити наявність не менше двох переносних порошкових вогнегасників із зарядом порошку не менше 9 кг.
12.3 Забороняється обливати водою футерівку печі.
(Поправлено, Зміна № 1).
12.4 Під час випробувань необхідно:
– визначити небезпечну зону з відстанню не менше 1,5 м від стінок печі, в яку під час проведення випробувань стороннім входити заборонено;
– вжити заходів з метою охорони здоров'я осіб, які проводять випробування, якщо внаслідок випробування очікується руйнування, перекидання або розтріскування зразка конструкції (наприклад, установка опор, захисних сіток). Необхідно вжити заходів для захисту конструкцій самої печі.
12.5 У приміщенні лабораторії повинна бути природна або примусова вентиляція, що забезпечує в робочій зоні для осіб, які проводять випробування, достатню видимість і умови роботи без дихального апарата і теплозахисного одягу протягом усього часу випробування.
12.6 За необхідності зону розташування вимірювальних систем у приміщенні лабораторії потрібно захистити від проникнення димових газів шляхом створення надлишкового тиску повітря.
12.7 У системі подачі пального мають бути передбачені засоби світлової і/або звукової аварійної сигналізації.
12.8 Для захисту навколишнього середовища від можливого шкідливого впливу наслідків випробувань необхідно, щоб приміщення, де проводяться випробування, були оснащені системою виведення газоподібних продуктів, що забезпечує очищення цих продуктів до допустимих рівнів.
ДОДАТОК А(обов'язковий)
ВИМОГИ ДО КОНСТРУКЦІЇ ТА АТЕСТАЦІЇ ВИПРОБУВАЛЬНИХ ПЕЧЕЙ
А.1 Конструкція печей
А.1.1 Конструкція печей має забезпечувати можливість нагріву стін, перегородок, покриттів, перекриттів, вікон, дверей з одного боку та балок, колон, стовпів та інших стрижневих конструкцій з трьох або з чотирьох боків.
А.1.2 Розміри печей мають бути такими, щоб забезпечити можливість проведення випробувань зразків, розміри яких відповідають проектним розмірам будівельних конструкцій. У випадку, якщо це зробити неможливо, то розміри печей мають бути такими, щоб забезпечити умови випробувань, що регламентуються цим стандартом та стандартами на методи випробувань на вогнестійкість конструкцій конкретних типів.
А.1.3 Глибина вогневого простору печі має бути не менше 0,8 м.
А.1.4 Температурний режим у печі має забезпечуватися спалюванням рідкого пального.
А.1.5(Вилучено, Зміна № 1).
А.1.6 Система спалювання пального повинна забезпечувати запалювання всіх пальників протягом 60 с.
А.1.7 Полум'я пальників у процесі випробувань не повинно торкатися зразка.
А.1.8 Футерівку печі виконують з теплоізоляційного матеріалу з густиною не більше ніж 1000 кг/м3. Товщина футерівки має бути не менше 50 мм.
(Змінено, Зміна № 1).
А.2 Атестація печей
А.2.1 Атестацію печей необхідно проводити відповідно до ГОСТ 24555-81, що визначає порядок атестації випробувального обладнання.
А.2.2 У процесі атестації необхідно контролювати нормовані характеристики: температуру та надлишковий тиск у печі на відповідність до 6.1 та 6.2.
А.2.3 Атестацію печі необхідно проводити з застосуванням зразка для атестації, який встановлюється в печі замість зразка для випробувань.
А.2.4 Межа вогнестійкості зразка для атестації печі має бути не менше 90 хв.
А.2.5 Розміри зразка для атестації печі мають бути не менше мінімальних розмірів зразка для випробування на вогнестійкість, які регламентуються стандартами на методи випробувань на вогнестійкість конструкцій конкретних типів.
А.2.6 Для печей, що призначені для випробувань огороджувальних конструкцій, зразок для атестації має бути виконаний із залізобетонної плити завтовшки не менше 150 мм.
А.2.7 Для печей, що призначені для випробувань стрижневих конструкцій, зразок для атестації має бути виконаний у вигляді залізобетонної колони з перерізом не менше 0,04 м2.
А.2.8 Вологість зразка для атестації повинна бути врівноважена з навколишнім середовищем з відносною вологістю від 45 до 75 % за температури від 5 до 40 °С. Для отримання відповідної вологості зразка допускається природне або штучне сушіння при температурі повітря, що не перевищує 60 °С.
А.2.9 Тривалість вогневого впливу у процесі атестації має бути не менше 90 хв.
ДОДАТОК Б(обов'язковий)
ВИМОГИ ДО КОНСТРУКЦІЇ ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ
Б.1 Системи для вимірювання температури
Системи для вимірювання температури мають забезпечувати вимірювання температури з точністю, що вказана в 5.3, та реєстрацію з інтервалом не більше 1 хв.
Б.1.1 Вимірювання температури в печі
Для вимірювання температури в печі необхідно використовувати термопари з діаметром дроту не більше 1,5 мм типу ТХА або термопари інших типів (за ДСТУ 2837), що придатні для вимірювання температури в діапазоні від 0 до 1300 °С, або інші перетворювачі температури, які забезпечують інструментальну похибку вимірювання температури у печі (± 15) °С.
Можуть застосовуватися термопари з неізольованими проводами або термопари, що покриті захисним кожухом. Захисний кожух термопари має бути видалений (відрізаний і знятий) на довжині не менше 25 мм від вимірювального спаю термопари. На рисунку Б.1 показано схематичне зображення термопари з захисним кожухом, що призначена для вимірювання температури в печі. Вимірювальний спай термопари повинен бути звареним.
1 - теплозахисна оболонка; 2 - захисний кожух; З - вимірювальний спай
Рисунок Б.1 - Термопара для вимірювання температури в печі
Температуру в печі необхідно вимірювати термопарами не менше ніж у п'яти місцях. При цьому на кожні 1,5 м2 отвору печі, що призначена для випробування огороджувальних конструкцій, та на кожні 0,5 м довжини або висоти печі, що призначена для випробування стрижневих конструкцій, має бути встановлена одна термопара. Вимірювальний спай термопар необхідно встановлювати на відстані від 90 до 110 мм від поверхні зразка. Відстань від вимірювального спаю термопар до стінок печі має бути не менше 200 мм.
(Змінено, Зміна № 1).
Б.1.2 Вимірювання температури на необігрівній поверхні зразка
Для вимірювання температури на необігрівній поверхні зразка необхідно використовувати термопари з дроту діаметром від 0,5 до 0,75 мм типу ТХК або термопари інших типів (за ДСТУ 2837), що придатні для вимірювання температури в діапазоні від 0 до 300 °С.
Вимірювальний спай термопари має бути припаяний у центрі зовнішньої поверхні мідного диску діаметром 12 мм і завтовшки 0,2 мм, що прикріплюється до необігрівної поверхні зразка в необхідному місці за допомогою шпильок, болтів та інших пристроїв і матеріалів, що забезпечують надійне кріплення диску. Мідний диск накривається зверху квадратною накладкою розміром 30 мм х 30 мм з базальтового картону завтовшки 2 мм, що притискається до необігрівної поверхні зразка металевою скобою або іншими можливими способами.
Допускається вимірювати температуру на необігрівній поверхні зразка термопарами, що закріплені іншими способами, які засновані на принципі заглиблення вимірювального спаю термопари на половину його товщини до поверхневого шару матеріалу, або на принципі забезпечення щільного притиснення вимірювального спаю і дротів термопари до поверхневого шару матеріалу та їх теплоізоляції накладкою 30ммх 30мм.
Для вимірювання середньої температури на необігрівній поверхні зразка використовують не менше ніж п'ять термопар, одну з яких необхідно прикріпити у геометричному центрі необігрівної поверхні, а інші - в геометричних центрах окремих її чвертей. Вимірювальні спаї цих термопар закріплюють на відстані більше 50 мм від теплових містків, що утворюються кріпильними елементами (болтами, гвинтами, шурупами тощо), а також від місць, де можна припускати витікання газів з печі. Якщо у зразку можна виділити ділянки з різним тепловим опором, які мають площуповерхніне менше 0,2 м2, то необхідно визначати середню температуру поверхнідля кожноїз цих ділянок. Для цього в кожній з цих ділянокнеобхідно встановитине менше трьох термопар. Середня температура на необігрівній поверхнізразкав цьомувипадкувизначаєтьсяяк среднєарифметичне значеньсередніх температур окремихділянокнеобігрівноїповерхнізразка.
Для вимірювання максимальної температури у довільній точці необігрівної поверхні зразка використовують термопари, які призначено для визначення середньої температури, і додаткові термопари, які встановлюються у таких місцях необігрівної поверхні зразка, де під час випробування очікується найвища температура: в зоні теплових містків, що утворюються ребрами жорсткості, стиками тощо. Додатково для вимірювання максимальної температури допускається використовувати переносну термопару, конструкцію якої наведено на рисунку Б.2.
(Змінено, Зміна№ 1).
1 - захисний кожух; 2 - теплозахиснаоболонка; 3 - мідний диск
Рисунок Б.2 - Переносна термопара
Б.1.3 Вимірюваннятемпературивсерединізразка
Для вимірювання температури всередині зразка необхідно використовувати термопари з діаметром дроту не більше 0,75 мм типа ТХА або термопари інших типів (ДСТУ 2837), що придатні для вимірювання температури в діапазоні від 0 до 600 °С.
Термопари не повинні піддаватися безпосередньому впливу полум´я. Дроти термопар мають бути розташовані вздовж ізотерми на відстані не менше 50 мм від вимірювального спаю термопар.
(Змінено, Зміна№ 1).
Б.1.4 Вимірюваннятемпературинавколишньогосередовища
Температуру навколишнього середовища необхідно вимірювати термопарою, конструкція якої аналогічна конструкції термопар, призначених для вимірювання температури в печі. Вимірювальний спай термопари має бути розташований на відстані від 0,5 до 1,5 м від необігрівної поверхні зразка або від стінок печі. Допускається використання інших засобів для вимірювання температури навколишнього середовища, якщо вони забезпечують точність вимірювання, що вказана в 5.3.
Б.2 Приладидля вимірюваннянадлищковоготиску в печі
Надлишковий тиск у печі необхідно вимірювати приладами, що забезпечують вимірювання з точністю, що вказана в 5.3. Датчики тиску мають бути розміщені у печі в місцях, у яких необхідно вимірювати та контролювати надлишковий тиск за вимогами 6.2.
Б.З Прилади для вимірювання величини навантаження на зразок
Якщо навантажування зразка проводятьгідравлічним способом, то під часпроведеннявипробування необхідно контролювативеличину навантаження. Вимірюваннянавантаженняможе виконуватисядинамометром абоіншими приладами, які забезпечуютьвимірюваннязточністю, що вказанав 5.3. Якщонавантажування зразка здійснюєтьсягравітаційним способом, то контролювативеличину навантаженняпри проведеннівипробуванняне потрібно.
Б.4 Приладидля вимірюваннядеформацій
Вимірювання деформацій зразка може виконуватися механічними, оптичними абоелектричними приладами. Прилади для вимірювання деформацій мають забезпечувати вимірювання деформацій з точністю, що вказана в 5.3, та реєстрацію з інтервалом не більше 1 хв.
Б.5 Пристрої для оцінки цілісності
Для оцінки цілісності необхідно використовувати два види пристроїв:
– пристрій на основі ватного тампону;
– щупи двох типорозмірів.
Б.5.1 Пристрій на основі ватного тампона складається з ватного тампона та дротяної рамки, що має ручку з тримачем.Тампон розмірами 100 mmx100 mmx20 ммвиготовляється з м'якої нефарбованої бавовняної вати і не повинен містити ніяких інших волокон. Перед випробуванням тампон має бути висушений за температури (105 ± 5) °С протягом не менше 30хв. Маса тампона після сушіння повинна бути від 3 до 4 г. Після сушіння тампон може зберігатися в ексикаторі не більше 24 год.Не більше ніж за 30 хв до початку випробування тампон закріплюють з допомогою дротяних затискачів в рамці розміром 100 мм х 100 мм, що виготовлена з дроту діаметром 1 мм. Рамка має дротяні обмежувачі завдовжки від 20 до 30 мм, що встановлені в кутах рамки перпендикулярно до площини рамки.
(Поправлено, Зміна № 1).
Б.5.2 Конструкцію щупів наведено на рисунку Б.3.
Стержні щупів виготовляють із нержавіючої сталі діаметром (6,0±0,1) мм і діаметром (25,0±0,2) мм. Тримачі щупів мають бути виготовлені з теплоізолювального матеріалу і забезпечувати безпечне застосування щупів.
(Поправлено, Зміна № 1).
1 - циліндричний сталевий стержень; 2 - тримач
Рисунок Б.3- Щупи для оцінки цілісності діаметром 6 мм (а) та діаметром 25 мм (б)
ДОДАТОК В(обов'язковий)
СТВОРЕННЯ ДОДАТКОВИХ (АЛЬТЕРНАТИВНИХ) ТЕМПЕРАТУРНИХ РЕЖИМІВ
В.1 Створення температурного режиму вуглеводневої пожежі
В.1.1 Під час проведення випробування середня температура у печі Tfмає змінюватись відповідно до температурного режиму вуглеводневої пожежі, який визначається залежністю:
(В.1)
де t- час, що відраховується від початку випробування, хв;
Ts1- температура, яка відповідає часу t, °С.
Значення температури Ts1, що розраховані за формулою (В.1), наведені у таблиці В.1. На рисунку В.1 наведено графік температурного режиму вуглеводневої пожежі.
Таблиця В.1 - Значення температури Ts1
|
Час t, хв |
Температура Ts1, °С |
1 - стандартний температурний режим; 2 - температурний режим вуглеводневої пожежі; 3 - температурний режим зовнішньої пожежі; 4 - температурний режим пожежі, яка повільно розвивається Рисунок В.1 - Стандартний і додаткові (альтернативні) температурні режими. |
|
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 |
Середня температура в печі Tf визначається як середнє арифметичне показань термопар, що розміщені в печі відповідно до Б.1.1.
В.1.2 Допустимі відхилення d1середньої температури в печі Tfвід температурного режиму вуглеводневої пожежі не повинні перевищувати значень, які наведені в 6.1.2 цього стандарту.
Відхилення d1розраховують за формулою:
(В.2)
В.2 Створення температурного режиму зовнішньої пожежі
В.2.1 Під час проведення випробування середня температура у печі Tf має змінюватись відповідно до температурного режиму зовнішньої пожежі, який визначається залежністю:
Ts2= 660[1 -0,687 e- 0.32t-0,313 е– 3.8t] + 20, (В.3)
де t- час, що відраховується від початку випробування, хв;
Ts2- температура, яка відповідає часу t, °С.
Значення температури Ts2, що розраховані за формулою (В.3), наведені у таблиці В.2. На рисунку В.1 наведено графік температурного режиму зовнішньої пожежі.
Таблиця В.2 - Значення температури Ts2
|
Час t,хв |
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 |
Середня температура в печі Tf визначається як середнє арифметичне показань термопар, що розміщені в печі відповідно до Б.1.1.
В.2.2 Допустимі відхилення d2середньої температури в печі Tf від температурного режиму зовнішньої пожежі не повинні перевищувати значень, які наведені в 6.1.2 цього стандарту.
Відхилення d2розраховують за формулою:
(В.4)
В.З Створення температурного режиму пожежі, яка повільно розвивається
В.3.1 Під час проведення випробування середня температура у печі Tf має змінюватись відповідно до температурного режиму пожежі, яка повільно розвивається, що визначається залежністю:
-для проміжку часу випробувань 0 < t≤ 21
(В.5)
-для проміжку часу випробувань t> 21
(В.6)
де t- час, що відраховується від початку випробування, хв;
Ts3- температура, яка відповідає часу t, °С.
Значення температури Ts3, що розраховані за формулами (В.5) і (В.6), наведені у таблиці В.3. На рисунку В.1 наведено графік температурного режиму пожежі, яка повільно розвивається.
Середня температура в печі Tf визначається як середнє арифметичне показань термопар, що розміщені в печі відповідно до Б.1.1.
Таблиця В.3- Значення температури Ts3
|
Час t,хв |
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 Допустимі відхилення d3середньої температури в печі Tfвід температурного режиму пожежі, яка повільно розвивається, не повинні перевищувати значень, що наведені в 6.1.2 цього стандарту.
Відхилення d3розраховують за формулою:
(В.7)
(Долучено, Зміна № 1)
ДОДАТОК Г(обов'язковий)
ВИЗНАЧЕННЯ ПОХИБКИ ВИПРОБУВАННЯ
Г.1 За даними випробувань значення похибки випробувань Δtвизначають таким чином.
Для інтервалу часу від 0 до tmesвизначають інтегральне значення Afсередньої температури Tfв печі під час випробування за формулою:
(Г.1)
де Tfi- значення середньої температури в печі, що відповідає часу ti, °С;
ti- час i-го циклу вимірювання середньої температури, хв;
i- номер циклу вимірювання середньої температури (дорівнює часу ti, якщо вимірювання проводять через 1 хв);
n- номер циклу вимірювання, для якого ti= tmes.
Таким же чином для інтервалу часу від 0 до tmesвизначають інтегральне значення Asстандартної температури Tsза формулою:
(Г.2)
де TSi- значення стандартної температури, що відповідає часу ti, °С.
Формулу для розрахунку значень температури Tsзалежно від часу для стандартного температурного режиму наведено в 6.1 цього стандарту, для додаткових (альтернативних) режимів - у додатку В цього стандарту.
Якщо Af≥ As, то беруть Δt= 0. Якщо Af< As, то похибку Δtвизначають за формулою:
(Г.3)
де Аmin- інтегральне значення мінімально допустимої температури Tminдля інтервалу часу від 0 доtmes, °С∙хв.
Значення Аminвизначають за формулою, що аналогічна формулам (8) і (9),
(Г.4)
де Tmini- значення мінімально допустимої температури Тmin, що відповідає часу ti, °С.
Температуру Тminвизначають за формулою:
(Г.5)
де d- допустиме відхилення середньої температури в печі від температури Ts, %.
Залежності для визначення відхилення dдля стандартного температурного режиму наведено в 6.1 цього стандарту; для додаткових (альтернативних) температурних режимів - у додатку В цього стандарту.
(Долучено, Зміна № 1)
Ключові слова: вогнестійкість, межа вогнестійкості, будівельні конструкції, методи випробувань.
