В легких стальных конструкциях цельный несущий каркас из стальных профилей встраивается в стены и перекрытия и поэтому часто этого бывает достаточно для обеспечения огнестойкости без каких-либо дополнительных мер. Поскольку здесь нет горючих материалов в межэтажных перекрытиях и стеновых конструкциях, они не способствуют распространению огня.
Теплопроводность ЛСТК
Показатель теплопроводности особенно актуален для каркасов ограждающих конструкций, т.к. сталь проводит тепло в 430 раз лучше, чем дерево и в 1500 раз лучше, чем минеральная вата.
На снижение теплопроводности ЛСТК влияют следующие факторы:
1) Перфорация стенки в виде продольных просечек со смещенным шагом удлиняет путь переноса энергии, а это уменьшает теплопроводность от 60 до 8 Вт/м2°С (на 87% от начальной теплопроводности). Теплопроводность перфорированных профилей (или сокращенно термопрофилей) сопоставима с деревянными элементами аналогичной площади сечения. Однако, перфорация снижает несущую способность ЛСТК при его работе на сжатие, изгиб и срез.
2) Поперечное сечение ЛСТК профиля, используемого в быстровозводимых зданиях очень мало по сравнению с площадью сечения деревянной. Если ширина деревянной стойки обычно равна 45 мм, то толщина перфорированной стальной стойки 0.7 – 1.5 мм. Это означает, что только около 2% начальной площади стойки заменяется сталью, остальная площадь заменяется утеплителем.
Основная задача, решаемая термопрофилем – ликвидация «мостика холода» в несущих элементах (резкое снижение теплопроводности между наружной и внутренней поверхностью).
Приведенное сопротивление теплопередачи зависит от толщины ограждения (особенно утеплителя) и может достигать значения 6.04 м2°С/Вт, что почти сопоставимо с древесиной.
Огнестойкость ЛСТК
Известно, что температура до 350°С практически не оказывает влияния на прочность, модуль упругости и ударную вязкость стали. При температуре 400°С прочность стали снижается, а деформации возрастают. При температуре 500°С несущая способность элементов снижается до 50% первоначальной величины. При температуре 600–700°С появляются сильные деформации конструкции, несущая способность снижается до нуля и сильно деформированная стальная конструкция разрушается. Основным способом защиты стальных конструкций является изолирование их от нагревания до критических температур во время пожара.
В легких стальных конструкциях цельный несущий каркас из стальных профилей встраивается в стены и перекрытия и поэтому часто этого бывает достаточно для обеспечения огнестойкости без каких-либо дополнительных мер. Поскольку здесь нет горючих материалов в межэтажных перекрытиях и стеновых конструкциях, они не способствуют распространению огня. В легких стальных каркасах плиты, покрывающие стены и перекрытия могут защищать сталь от огня вплоть до 120 минут, в зависимости от материалов плит и числа плит. Обычно в качестве облицовочных плит используются гипсокартонные листы толщиной 12.5мм.
Выбор материала утеплителя, минеральной ваты или базальтовой ваты также критичен для огнестойкости.