Дмитрий Валерьевич Курлапов, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры «Строительные конструкции, здания и сооружения», Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, Санкт-Петербург
Московский пр., д. 9, г. Санкт-Петербург, 190031, Российская Федерация
e-mail: Kurlapovdv@mail.ruтел.: +7 (921) 746-96-34
Dmitry V. Kurlapov, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Department of Structural Constructions, Buildings, Structures, Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University, St. Petersburg
Moskovsky pr., 9, St. Petersburg, 190031, Russian Federation
e-mail: Kurlapovdv@mail.rutel.: +7 (921) 746-96-34
Введение. Для принятия решения по эксплуатации каменных конструкций после воздействия высокой температуры и огня при пожаре производят техническое обследование здания.
Цель. Определение остаточной несущей способности, назначение способа усиления каменных конструкций после пожара.
Материалы и методы. Воздействие при пожаре на каменные конструкции зависит от размера и материала камня, пространственного положения стен, температурной и длительнодействующей составляющей пожара, методов огнетушения.
Результаты. Каменные здания постройки конца XIX и первой половины XX века возводились в основном 2–7-этажные, во второй половине XX века – 5–14-этажные. Стены зданий выполнялись из полнотелых и пустотелых керамических и силикатных кирпичей. Раствор для кладки стен в конце XIX и в течение XX века применялся цементно-известковый. Толщина стен, возведенных в конце XIX – начале XX века, была в 2–2,5 кирпича. Толщина стен после 1920-х годов была равна, как правило, двум кирпичам. При тепловой составляющей пожара кладки из керамического кирпича до 800 °C происходит вышелушевание камня на глубину не более 5 мм, появляются вертикальные и наклонные поверхностные трещины, несущая способность каменной кладки при этом не снижается. При нагреве кладки стен и столбов из керамического кирпича от 800 до 1000 °C происходит огневое поражение на глубину 5–10 мм, образуются вертикальные и наклонные трещины протяженностью не более двух рядов кладки, выпучивание стен не более чем на 1/6 их толщины. Несущая способность кладки снижается на 15–20 %. При нагреве кладки стен и столбов из керамического кирпича от 1000 до 1200 °C кладка повреждается более чем на 10 мм, появляются вертикальные и наклонные трещины на высоту более двух рядов кладки, выпучивание стен до 1/3 и более толщины кладки. Несущая способность кладки снижается более чем на 20 %.
Выводы. Все трещины должны быть классифицированы: от перегрузки участков стен, от температурного воздействия, от неравномерной осадки фундаментов. Для этого должны быть обследованы участки стен, расположенных рядом с помещениями, подвергшимися воздействию пожара. Определяется вид и состояние раствора в кладке. Для сравнения необходимо осмотреть швы в кладке, прилегающей к помещениям, поврежденным пожаром. Расчетное сопротивление кирпичной кладки, подвергшейся огневому воздействию, после охлаждения принимают равным расчетному сопротивлению кладки до пожара, умноженному на коэффициент снижения несущей способности кладки kmc.
Introduction. Engineering survey forms a basis for making informed decisions regarding the operation of stone structures following exposure to high temperatures and fire.
Aim. To determine the residual bearing capacity and to specify methods for reinforcing stone structures after a fire.
Materials and methods. The impact of fire on stone structures depends on the size and material of the stone, the spatial arrangement of the walls, the thermal and prolonged effects of the fire, and the firefighting methods employed.
Results. Stone buildings constructed in the late 19th and first half of the 20th century were predominantly 2–7 stories high, while those built in the second half of the 20th century ranged from 5 to 14 stories. The walls were primarily made of solid and hollow ceramic and sand-lime bricks. The mortar used for wall masonry in the late 19th century and throughout the 20th century was cement-lime based. The thickness of walls built in the late 19th to early 20th century typically comprised 2–2.5 bricks, while after the 1920s, it was generally two bricks. When exposed to thermal effects of a fire, ceramic brick masonry at temperatures up to 800 °C experiences spalling of the stone to a depth of no more than 5 mm, with vertical and inclined surface cracks appearing, while the bearing capacity remains unaffected. At temperatures between 800 and 1000 °C, fire damage penetrates to a depth of 5–10 mm, resulting in vertical and inclined cracks extending no more than two courses of masonry, with wall bulging not exceeding 1/6 of their thickness. The bearing capacity of the masonry decreases by 15–20 %. When masonry walls and columns made of ceramic bricks are heated from 1000 to 1200 °C, damage exceeds 10 mm in depth, with vertical and inclined cracks extending over two courses of masonry, and bulging of walls reaching one-third or more of the masonry thickness. The bearing capacity of the masonry declines by more than 20 %.
Conclusions. All cracks must be classified according to their causes: overloading of wall sections, thermal effect, and uneven foundation settlement. This necessitates an inspection of wall sections adjacent to areas affected by fire. The type and condition of the mortar in the masonry are to be assessed. For comparison, joints in masonry adjacent to fire-damaged areas should be examined. The design resistance of brick masonry subjected to fire exposure, after cooling, is considered equal to the design resistance prior to the fire multiplied by a coefficient for reduced bearing capacity kmc.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.