НЕСУЩИЕ КОНСТРУКЦИИ (ЭЛЕМЕНТЫ)

НЕСУЩИЕ КОНСТРУКЦИИ (ЭЛЕМЕНТЫ) — конструкции, воспринимающие постоянную и временную нагрузку, в том числе нагрузку от других частей зданий. [1]

НЕСУЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗДАНИЯ — несущие конструкции, обеспечивающие общую прочность и пространственную устойчивость здания, а также предотвращающие прогрессирующее (лавинообразное) разрушение его конструкций за пределами очага пожара. [2]

К несущим элементам зданий следует относить несущие стены, колонны, а также связи, диафрагмы жесткости, фермы, элементы перекрытий и бесчердачных покрытий (балки, ригели, плиты, настилы), если они обеспечивают общую прочность и пространственную устойчивость здания.

Сведения о несущих конструкциях, являющихся несущими элементами здания, приводятся проектной организацией в технической документации на здание.

Огнестойкость несущих элементов зданий I и II степеней огнестойкости, как правило, должна обеспечиваться за счет их конструктивных решений, применения соответствующих строительных материалов. В случае применения средств огнезащиты для обеспечения требуемого предела огнестойкости несущих элементов зданий I и II степеней огнестойкости не допускается применять вспучивающиеся огнезащитные покрытия, за исключением стальных конструкций с приведенной толщиной металла по ГОСТ Р 53295 не менее 5,8 мм.

Несущие конструкции, основные конструктивные элементы, предназначенные для восприятия всех нагрузок и воздействий на здания и сооружения и обеспечивающие их прочность, жесткость и устойчивость.

Несущие конструкции бывают:

·  вертикальные, воспринимающие главным образом сжимающие усилия (стены, столбы, колонны, пилоны и т. п.);

·  горизонтальные, работающие преимущественно на изгиб и растяжение (панели и балки перекрытий, стропильные и мостовые фермы, ригели рам, балки пролетных строений, ванты, мембраны и др.).

По характеру статической работы несущие конструкции подразделяют:

·  на плоскостные конструктивные — элементы, которые работают автономно, не включая в восприятие нагрузок примыкающие к ним конструкции;

·  на пространственные — элементы, которые работают в двух направлениях совместно с примыкающими к ним конструкциями.

Усилия в несущих конструкциях определяются методами строительной механики.

Для несущих конструкций применяют две группы материалов:

·  жесткие (бетон, железобетон, металл, камень, дерево);

·  нежесткие (металлические тросы, синтетические пленки, ткани и др.).

Жесткие материалы используют в конструкциях, работающих на сжатие и изгиб, нежесткие — в конструкциях, работающих на растяжение.

Совокупность горизонтальных и вертикальных несущих конструкций создают конструктивные системы:

·  стоечно-балочная система наиболее проста в применении и состоит из вертикальных и горизонтальных стержневых несущих элементов;

· арочно-сводчатая система представляет собой балки криволинейного очертания (циркулярного, параболического и т. п.). При увеличении ширины арки в направлении, перпендикулярном ее пролету, создается пространственная конструкция — цилиндрический свод;

·  оболочковая — тонкостенная жесткая конструкция с криволинейной поверхностью различной формы (веерная, серповидная, с выносной консолью и др.);

·  складчатые конструкции, складки, образуют пространственную систему из расположенных под углом отдельных плоскостей; могут создавать различные формы — трапециевидные, треугольные, веерные и т. п.;

·  висячие конструкции проектируют плоскостными или пространственными из тросов, вант, цепей и стальных листов, опирающихся на опорный контур (железобетонный или стальной), устанавливаемый на вертикальные конструктивные элементы;

·  пневматические конструкции состоят из воздухонепроницаемой прорезиненной ткани или синтетической пленки, закрепленной на опорных элементах. Проектное положение воздухонепроницаемой пленки обеспечивается давлением внутреннего воздуха.

Выбор варианта несущих конструкций в зданиях и сооружениях зависит от величины перекрываемого пролета, силовых воздействий на конструкции, технических и экономических возможностей, требований к художественной выразительности конструктивной формы. [3]

Несущие конструкции обеспечивают общую устойчивость объекта и геометрическую неизменяемость при пожаре (см. ПОЖАР): несущие стены, рамы, колонны, ригели, арки, фермы и балки перекрытий, связи, диафрагмы жесткости и т. п. При испытании на огнестойкость (см. ОГНЕСТОЙКОСТЬ СТРОИТЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ) для несущих конструкций предельным состоянием является только потеря несущей способности конструкции и узлов.

Несущие конструкции безопасной зоны, связанные с основными несущими конструкциями здания, сооружения, должны быть спроектированы так, чтобы потеря огнестойкости последних не приводила к потере огнестойкости строительных конструкций безопасной зоны.

Для предупреждения разрушения несущих конструкций при взрыве (см. ВЗРЫВ) предусматривается устройство легкосбрасываемых конструкций, обеспечивающих снижение избыточного давления взрыва до безопасной величины.

При испытаниях несущих и ограждающих строительных конструкций различают следующие предельные состояния:

·  потеря несущей способности (R) вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций;

·  потеря теплоизолирующей способности (I) вследствие повышения температуры (см. ТЕМПЕРАТУРА. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ РЕЖИМЫ) на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140 °С, или в любой точке этой поверхности более чем на 180 °С по сравнению с температурой конструкции до испытания, или более 220 °С независимо от температуры конструкции до испытания;

·   потеря целостности (Е) в результате образования в конструкции сквозных трещин или отверстий, через которые на ее необогреваемую поверхность проникают продукты горения (см. ПРОДУКТЫ ГОРЕНИЯ) или пламя (см. ПЛАМЯ). [4]

Статью «Основные строительные конструкции и конструктивные элементы зданий и сооружений» см. по ссылке.

Литература

1. Межгосударственный стандарт. «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции» ГОСТ 30247.1-94 от 23.03.1995.

2. Свод правил. СП 2.13130.2020 от 12.03.2020. «Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты».

3. Большая российская энциклопедия.

4. Энциклопедия Пожарная безопасность, ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2019.