ОГНЕСТОЙКАЯ КОНСТРУКЦИЯ

ОГНЕСТОЙКАЯ КОНСТРУКЦИЯ
Полезная модель относится к средствам для защиты от атмосферных и других воздействий, т.е. рамам со специальными приспособлениями для изоляции, а именно огнестойким светопрозрачным конструкциям, и может быть использована в качестве огнестойкого остекления различных составляющих противопожарных перегородок и окон.
Известна огнестойкая конструкция, включающая в себя огнестойкое остекление и раму (см. патент Франции № 2367180, МПК В 32В 17/00, Е 06В 5/16, опубл. 05.05.1978 г.), состоящая из нескольких видов огнестойкого остекления и нескольких конструкций рам, включающих в себя металлический профиль, представляющий из себя металлическую трубу с односторонним или двухсторонним фальцем и металлическую накладку, прикрепляемую к металлической трубе. Известная конструкция обеспечивает предел огнестойкости по Е 30 минут.
Недостатками известной конструкции является то, что она не обладает необходимой теплоизолирующей способностью из-за наличия целого металлического профиля, имеющего больщую теплопроводность, чем стеклянная составляющая конструкции. Кроме того, в известном техническом рещении не предусмотрен крепеж рамы в строительный проем, который бы учитывал линейное расширение металлической рамы при воздействии высоких температур.
Известен огнестойкий строительный элемент (см. патент ЕР № 0927809, МПК Е 06В 5/16, Е 06В 3/263, опубл. 07.07.1999 г.), содержащий, по крайней мере, один огнестойкий стеклоблок, рамку в виде алюминиевого профиля, тепловой изолятор. Полость в профиле заполнена слоистой конструкцией из гипса и материала с высокой температурой плавления. Стекло скреплено с профилем с помощью специальных зажимов.
Однако, из-за выполнения зажимами нескольких функций, а именно крепления стекла и температурного компенсатора, снижается надежность огнестойкого строительного элемента. Так как для минимизации температурного воздействия зажима на стекло путем передачи тепла необходимо уменьшать площадь соприкосновения зажима и стекла. В известном изобретении это осуществлено за счет уменьщения размеров зажима и выполнения в них специальных щелей. Однако подобное выполнение зажимов не приводит к достаточному снижению температуры зажимов за счет сброса тепМПК- : Е 06В 3/30 Е 06В 3/263
ла в окружающую среду и, кроме того, способствует снижению прочности зажимов, что особенно проявляется при воздействии высоких температур в течение длительного времени, что приводит к снижению прочности самого огнестойкого элемента.
Известен огнестойкий элемент (см. патент ЕР № 0785334, МПК Е 06В 5/16, опубл. 23.07.1997 г.), содержащий алюминиевый профиль поддерживающий огнестойкий стеклопакет. Поперечные стены полостей профиля снабжены U-образными зажимами для фиксации ленты из прочного материала с низкой теплопроводностью, отделяющей полости профиля. При этом в профиле образуются отсеки, которые заполнены огнеупорным материалом.
Недостатком известной конструкции является дороговизна и сложность выполнения элементов профиля, компенсирующих температурное воздействие. Кроме того, лента и огнеупорный материал не позволяют в полной мере осуществить сброс тепла в окружающую среду, что приводит к ограничению их функциональных возможностей как огнеупорных элементов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является известная огнестойкая конструкция со стеклом (см. патент США № 5628155, МПК Е 06В 3/30, опубл. 13.05.1997 г.), включающая раму и каркас жесткости для поддержания стекла, U-образный металлический профиль, контактирующий со стеклом через прокладку с низкой теплопроводностью, теплоизолирующий материал, размещенный между каркасом жесткости и металлическим профилем. При этом U-образный металлический профиль поглощает тепло с одной стороны конструкции и рассеивает ее в окружающую среду с другой стороны, выполняя роль компенсатора высоких температур, снижающего воздействие высоких температур на стекло.
Недостатком известной конструкции является то, что при повреждении U-образного профиля от длительного воздействия высоких температур частично разрушается посадочное место под стекло, приводя к преждевременному разрушению конструкции стеклоблока.
В соответствии с ГОСТ 30247.1-94 предельным состоянием для ограждающей противопожарной конструкции являются:
-потеря теплоизолирующей способности (I) вследствие превышения температуры на не обогреваемой стороне конструкции более 220С;
-потеря целостности (Е) в результате образования в конструкции сквозных трешин или отверстий, через которые на не обогреваемую сторону проникают продукты горения или пламя.
875 С линейное расширение стального каркаса рамы составляет 13-14 мм на один погонный метр и в случае жесткого и без зазора крепления рамы по периметру в проеме стены, прогиб переплетов рамы может достигать 70 мм. Подобные деформации рамы приводят в конечном итоге к разрушению огнестойких стеклоконструкций.
Для того, чтобы обеспечить выполнение противопожарной конструкцией требований по теплоизолирующей способности и потери целостности до значений - EI45 при огневом воздействии, необходимо разработать конструкцию огнестойкой рамы, позволяющей повысить теплоизолирующую способность рамы и снизить деформацию рамы при огневом воздействии.
Задачей настоящей полезной модели является предотвращение деформации огнестойкой рамы и снижение воздействия стальной конструкции рамы на огнестойкий стеклоблок при длительном воздействии высоких температур, повышение ее теплоизолирующей способности, а также обеспечение удобства монтажа рамы в строительный проем.
Поставленная задача решается тем, что в известной огнестойкой конструкции, содержащей внешнюю раму, выполненную из стального уголка, внутреннюю раму, выполненную в виде трубчатого каркаса и накладок, в которой расположен огнестойкий стеклоблок, и термомост, согласно полезной модели, внутренняя и внешняя рамы имеют воздушный компенсационный зазор, элемент сочленения рам выполнен в виде кронштейна, полка которого жестко прикрепляется к внешней раме и по скользящей посадке - к внутренней раме, каркас внутренней рамы соединяется с накладками через термомост, выполненный в виде втулок.
Воздушный компенсационный зазор между внутренней и внещней рамой по контуру выбирается из расчета 7 мм на погонный метр грани внутренней рамы, перпендикулярной к рассчитываемому зазору.
Элементы крепления рам между собою выполнены в виде Т-образного кронштейна, перекладина которого крепится на внешнюю раму, а ножка входит в отверстие каркаса внутренней рамы, без жесткого механического крепления к последней. При этом ножка Т-образного кронштейна выполнена в виде стержня или стальной полосы. Шаг установки Т-образного кронштейна по внутреннему периметру внешней рамы лежит в диапазоне от 200 до 500 мм.
Крепление стеклоконструкций между трубчатым каркасом и накладками внутренней рамы осуществляется через прокладки из термостойкой резины.
не менее 3 мм, а диаметр втулок лежит в диапазоне 15-20 мм. Шаг установки втулок но нериметру каркаса внутренней рамы лежит в диапазоне 150-200 мм.
Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами, где на фиг. 1 показан поперечный разрез огнестойкой конструкции; на фиг. 2 - вид спереди рамы с местным разрезом узла монтажа внешней рамы в строительный проем и узла крепления внешней и внутренней рам между собой.
Позиции на чертежах обозначают следуюш;ее: 1 - стальной уголок внешней рамы; 2 - трубчатый каркас внутренней рамы; 3 - накладки внутренней рамы; 4 - огнестойкий стеклоблок; 5 - прокладки из термостойкой резины; 6 - втулки, выполняющие роль термомоста; 7 - Т-образные кронштейны для крепления внутренней рамы к внешней; 8 - минеральная вата, расположенная в зазоре между внутренней и внешней рамами; 9 - декоративные накладки; 10 - строительные крепежные элементы; 11вставки.
Огнестойкая светопрозрачная противопожарная конструкция содержит внешнюю раму, выполненную из стального уголка 1, внутреннюю раму, выполненную в виде трубчатого каркаса 2 и накладок 3, огнестойкий стеклоблок 4, зажатый во внутренней раме через прокладки 5 из термостойкой резины, н термомост, выполненный в виде втулок 6. При этом втулки 6 могут быть выполнены, например, из стали. Длина стальных втулок 6 выбирается из расчета: толщина огнестойкого стеклоблока 4 плюс две толщины прокладок 5, толщина которых выбирается не менее 3 мм, а шаг установки втулок 6 по периметру каркаса 2 внутренней рамы лежит в диапазоне 150-200 мм. Диаметр втулок 6 должен лежать в диапазоне 15-20 мм.
Элементами крепления каркаса внутренней рамы и внещней рамы являются кронщтейны 7, которые жестко крепятся к внешней раме и по скользящей посадке к внутренней раме. При этом кронштейны 7 могут быть выполнены, например, Т-образными, перекладины которых крепятся на шпильки стального уголка 1 внешней рамы, а ножки входят в отверстия трубчатого каркаса 2 внутренней рамы без жесткого механического крепления к последней. Ножки кронштейнов 7 могут быть выполнены в виде стержня круглого сечения или в виде стальной полосы. При этом кронштейны 7 устанавливаются по внутреннему периметру внешней рамы с шагом установки в диапазоне от 200 до 300 мм.
Между внешней рамой и каркасом внутренней рамы выполнен воздушный компенсационный зазор, заполняемый минеральной ватой 8 и закрываемый декоративными накладками 9 из металла, с обязательным креплением только к внешней раме.
в строительный проем внешняя рама крепится с помощью строительных крепежных элементов 10, что обеспечивает удобство монтажа рамы. Кроме того, в конструкции рамы имеются вставки 11 для дистанцирования друг от друга внутренней и внешней рам.
Огнестойкая светопрозрачная конструкция работает следующим образом.
При огневом воздействии на конструкцию происходит разогрев стального каркаса 1 внешней рамы и, соединенного с ним через кронштейны 7, трубчатого каркаса 2 внутренней рамы и огнестойкого стеклоблока 4, зажатого между трубчатым каркасом 2 и накладками 3 внутренней рамы через прокладки 5 из термостойкой резины. Поскольку внещняя рама соприкасается с бетонной или кирпичной стеной происходит рассеивание тепла, и она не нагревается до температуры, приводящей к ее деформации. Каркас 2 внутренней рамы и огнестойкий стеклоблок 4 разогреваются со скоростью соизмеримой скорости подъема температуры в печи, вследствие чего внутренняя рама расширяется в имеющееся свободное пространство, заполненное минеральной ватой 8, между внешней рамой и каркасом 2 внутренней рамы и не деформируется.
Передача тепла на необогреваемую сторону конструкции осушествляется через огнестойкий стеклоблок 4 и термомосты, выполненные в виде стальных втулок 6. Площадь теплового контакта при этом в десятки раз меньше площади теплового контакта, если бы накладки 3 соприкасались с каркасом 2 внутренней рамы. Вследствие чего при температуре обогреваемой поверхности стеклоблока 4 равной 812°С температура на необогреваемой поверхности стеклоблока 4 и на накладках 3 не превышает 220°С, что не приводит к перегреву накладок 3 и разрушению целостности рамы, снижая воздействие высоких температур на огнестойкий стеклоблок за счет наличия термомостов в виде стальных втулок.
Результаты испытаний, проведенные ВНИИПО МЧС РФ согласно ГОСТ 30247.1-94, подтвердили, что предложенная полезная модель удовлетворяет всем требованиям стандарта, является не дорогостоящей и по своим жаропрочным свойствам не уступает известным аналогам.
Таким образом, предложенная огнестойкая стеклоконструкция обеспечивает требуемые параметры ГОСТ 30247,1-94 по теплоизоляции, обрушению и креплению рамы за счет ее оригинальной конструкции и наличия крепежных элементов рамы к проемам стен.