Požární odolnost betonových Požární odolnost betonových konstrukcíkonstrukcí

K.B.K. fire, s.r.o.K.B.K. fire, s.r.o.

Heydukova 1093/26Heydukova 1093/26

70200 Ostrava - Přívoz70200 Ostrava - Přívoz

Ing. Petr Bebčák, Ph.D.Ing. Petr Bebčák, Ph.D.

Tel.777881892Tel.777881892

bebcakp@kbkfire.czbebcakp@kbkfire.cz

Požární odolnost betonůPožární odolnost betonů

• Základním ukazatelem, který vyplývá z kodexu norem požární bezpečnosti ve vztahu ke stavebním konstrukcím je pojem požární odolnost stavební konstrukce. Požární odolnost stavebních konstrukcí je doba v minutách, po kterou jsou stavební konstrukce schopny odolávat účinkům požáru podle normou definovaných podmínek a kritérií, aniž by došlo k porušení jejich funkce specifikované mezními stavy požární odolnosti. Požární odolnost konstrukce se vztahuje zejména k nosným a požárně dělícím konstrukcím a to ke stěnám, stropům, střešním konstrukcím, nosníkům a sloupům, obvodovým stěnám, požárním uzávěrům a klapkám, vzduchotechnickým potrubím, zavěšeným podhledům atd. Stanovení požární odolnosti stavebních konstrukcí se provádí na základě zkoušek, případně výpočtem , nebo kombinací těchto metod.

Požární odolnost betonůPožární odolnost betonů• Dle kodexu norem požární bezpečnosti staveb jsou mezní stavy

požární odolnosti jednotlivých druhů stavebních konstrukcí definovány takto:

• Tyto mezní stavy požární odolnosti se vztahují na všechny konstrukce mající požárně dělící funkci

Mezní stavy požární odolnosti

R nosnost

E celistvost

I izolační schopnost – mezní teploty na neohřívaném povrchu

W izolační schopnost – mezní hustota tepelného toku z neohřívané strany

S odolnost proti průniku kouře

M odolnost proti mechanickému poškození

C opatření samouzavíracím zařízením

• Na dosažení mezních stavů požární odolnosti stavebních konstrukcí má pochopitelně vliv časový průběh požáru a to zejména nárůstu teplot při konkrétním požáru, který je různý a závisí na mnoha proměnných a to zejména na povaze hořlavého materiálu, jeho výhřevnosti, uložení, větrání při požáru, konstrukčním a architektonickém řešení objektu, meteorologických podmínkách atd.

• Vzhledem k těmto skutečnostem jsou mezinárodně jednotně stanoveny průběhy požáru dle teplotních křivek dle ČSN EN 1363-1 a ČSN EN 1363-2.

• V současné době jsou do soustavy českých norem zavedeny následující základní normy pro zkoušení požární odolnosti:

• ČSN EN 1363-1 – Zkoušení požární odolnosti – Část 1: Základní požadavky

Požární odolnost betonůPožární odolnost betonů

• ČSN EN 1363-2 – Zkoušení požární odolnosti – Část 2: Alternativní a doplňkové postupy

• ČSN EN 1364-1 – Zkoušení požární odolnosti nenosných prvků – Část 1: Stěny

• ČSN EN 1364-2 – Zkoušení požární odolnosti nenosných prvků – Část 2: Podhledy

• ČSN EN 1365-1 – Zkoušení požární odolnosti nosných prvků – Část 1: Stěny

• ČSN EN 1365-2 – Zkoušení požární odolnosti nosných prvků – Část 2: Stropy a střechy

• ČSN EN 1365-3 – Zkoušení požární odolnosti nosných prvků – Část 3: Nosníky

• ČSN EN 1365-4 – Zkoušení požární odolnosti nosných prvků – Část 4: Sloupy

Požární odolnost betonůPožární odolnost betonů

• Evropské normy pro stanovení požární odolnosti stavebních konstrukcí EN 1363-1 a EN 1363-2:

• ČSN EN zavádí čtyři druhy tepelného namáhání zkušebního vzorku ve zkušební peci a to:

• Teplotní normová křivka je definována vztahem:

T = 345 log10 (8t + 1) + 20

kde: T je průměrná teplota v peci ve stupních Celsia,

t čas v minutách.

 • Uhlovodíková teplotní křivka je definována vztahem:

T = 1080 [1 - 0,325 e -0,167 t - 0,675 e -2,5 t] + 20

kde T průměrná teplota v peci ve stupních Celsia,

t čas v minutách.

Požární odolnost betonůPožární odolnost betonů

• Teplotní křivka vnějšího požáru je definována vztahem:

T = 660 [1 - 0,687 e -0,32 t - 0,313 e -3,8 t] + 20

kde T průměrná teplota v peci ve stupních Celsia,

t čas v minutách.

 • Teplotní křivka pomalého zahřívání je definována vztahy:

pro 0 < t ≤ 21

T = 154 t 0,25 + 20

pro t > 21

T = 345 log10 (8 (t - 20) + 1) + 20

kde T průměrná teplota v peci ve stupních Celsia,

t čas v minutách.

Požární odolnost betonůPožární odolnost betonů

Stavební řešeníVolba teplotního namáhání stavebních konstrukcí při požáru

Požární odolnost betonůPožární odolnost betonů

• Zkouška požární odolnosti

• Ve zkušebních laboratořích v Batizovcích firmy FIRES, s.r.o. byla 11. 10. 2006 vykonána zkouška odolnosti výseku nosné železobetonové stěny tunelu. Vzorek mel rozměry 3000 x 3000 x 350 m, byl vyroben ze stejného betonu jako definitivní ostění tunelu (C30/37 s přídavkem PP vláken, výztuž 10 505 – R)

•  • Zkušební vzorek byl zatížen silou 1000 kN působící na horní hranu vzorku.• Výsledkem zkoušky bylo vyhodnocení:

– nosnost - 181 min bez porušení– celistvost – 181 min bez porušení

Požární odolnost betonůPožární odolnost betonů

Požární odolnost betonů

Stanovení požární odolnosti betonových konstrukcí podle ČSN EN1992-1-2 v závislosti na rozměru konstrukce avrstvě krytí ocelové výztuže:• -železobetonových sloupů• -betonových nenosných stěn s výztuží i bez• -nosných železobetonových stěn• -prostě podepřených nosníků z ŽB a předpjatého betonu• -spojitých nosníků z ŽB a předpjatého betonu

Literatura:Hodnoty požární odolnosti stavebních konstrukcí podle Eurokodů. Roman Zoufal a kolektiv