Стальные конструкции не очень устойчивы к высоким температурам. Особенно опасен при пожаре, когда конструкция подвергается воздействию очень высоких температур, даже до 1200°С (1473°К). Критическая температура – ​​это температура, при которой сталь теряет половину своей прочности (для малоуглеродистой и низколегированной стали это 540÷750°К). В среднем стальная конструкция достигает этой температуры через 10 мин, а при наличии горючих газов и горючих жидкостей — за 1 с. В результате прочностные свойства стали значительно снижаются и конструкция может разрушиться за короткое время. Поэтому очень сложно оценить реальный риск возникновения пожара в стальном здании. Проведение полноценной эвакуации и тушения пожара в большинстве случаев затруднено. Поэтому необходимо обеспечить соответствующую тепловую защиту, увеличивая устойчивость к более высоким температурам. Для этого используется активная и пассивная противопожарная защита, которая заключается в защите от преждевременного возникновения т.н. предельная температура в стали, при течении которой элемент конструкции разрушается. Аспект проектирования, несущей способности и, следовательно, огнезащита металлоконструкций в условиях пожара в настоящее время является принципиальным вопросом при проектировании металлоконструкций.

Требуемая огнестойкость конструкции здания

Требуемая огнестойкость конструкции варьируется между конструктивными элементами, в зависимости от задачи элемента в здании и в зависимости от размера и функции всего здания. Огнестойкость определяется в минутах времени и обсуждается в отдельной статье .

Виды огнезащиты строительной конструкции

Для защиты стальной конструкции от потери несущей способности в условиях пожара применяют активную и пассивную огнезащиту и др.

Активная противопожарная защита – это управляемые системы противопожарной защиты, т.е. системы, которые включаются в случае возникновения пожара (например, спринклеры). На языке теории надежности мы говорим о горячем резерве.

Пассивная (или пассивная) противопожарная защита – это элементы, которые не контролируются при возникновении пожарных условий. Пассивные элементы постоянно встроены в конструкцию (например, корпус пластинчатой ​​конструкции). На языке теории надежности мы говорим о холодном резерве.

Активная огнезащита сооружений

К методам АКТИВНОЙ  огнезащиты сооружений относятся:

1. Датчики и сигнализация .  Эти устройства могут обнаруживать тепло, дым и пламя. Система пожарной сигнализации позволяет предупредить людей, находящихся в здании, о необходимости эвакуации в связи с возникновением пожара

2. Спринклерные системы. Спринклер  обычно оснащен стеклянной колбой, содержащей летучую жидкость, которая закрывает водяное сопло. В случае пожара нагретая жидкость расширяется, разрывая стеклянную колбу, что запускает струю воды

3. Противопожарные системы: противопожарные двери , стальные противопожарные ворота, профильные двери и перегородки, противопожарные шторы.
4. Системы дымо- и теплоудаления: заслонки дымоудаления, мансардные или зенитные фонари с заслонками дымоудаления, оконная система дымоудаления, системы контроля дымоудаления, рулонные дымовые завесы.
5. Водяные завесы – в  зонах повышенного риска устанавливаются устройства, обеспечивающие сильный напор воды, создающие водяные завесы, препятствующие распространению огня за пределы такого замкнутого пространства. В местах производства или хранения легковоспламеняющихся материалов вместо воды могут использоваться другие жидкости для пожаротушения.
6. Заполнение конструкции водой

В системе водяного охлаждения, при пожаре трубчатые колонны заполняются водой, которая охлаждает их, а огнестойкость колонны не менее чем на 10 — 15 мин выше огнестойкости пустотелых столбец. Описанный выше способ эффективен, но имеет ряд недостатков: необходимость учета влияния гидростатического давления при определении размеров, агрессивное действие воды, сложность формирования и реализации отдельных соединений и узлов.

Пассивная огнезащита конструкций

К ПАССИВНЫМ методам  противопожарной защиты относятся :

Огнезащитные вспучивающиеся краски

Это краски, которые набухают при повышенной температуре, образуя защитный слой. Чтобы этот метод был эффективным, следует нанести пульверизатором или кистью на ранее установленную конструкцию 4 слоя огнезащитной краски.

В разные годы использовался польский комплект вспучивающихся красок, в котором наносились два вспучивающихся слоя и один финишный слой – все на основе поливиниловых красок.

Одним из важнейших параметров вспучивающейся краски является толщина покрытия, так как она напрямую влияет на уровень огнестойкости защищаемого элемента. Толщина покрытия находится в прямой зависимости от показателя массивности (показатель U/A = периметр/площадь профиля) и критической температуры.Основным ограничением применения вспучивающихся красок является возможность получения покрытий с огнестойкостью только до R 60, что на многих объектах является недостаточным. В таких случаях используется облицовка или душевые кабины, как описано ниже.

Напыление нереактивных покрытий

Напыляемые покрытия имеют толщину от 10 до 50 мм. Они обеспечивают период огнестойкости от 30 до 120 минут. Изготавливаются из материалов на основе цемента и гипса, содержащих минеральные волокна, вспученный вермикулит или другие легкие заполнители или наполнители. Напыление наносится на месте. Они особенно рекомендуются для элементов металлоконструкций сложной формы, незаметных при эксплуатации. При утеплении больших вертикальных или горизонтальных поверхностей, когда изоляция может подвергаться механическим повреждениям, а элементы подвергаются высоким динамическим нагрузкам, следует применять армирование в виде арматуры. В качестве армирования используются стальные или спиральные сетки из стальной проволоки. Этап нанесения покрытия распылением на месте требует нескольких покрытий.