background image

1. Podaj temperatury graniczne dla stali, w których: 

 

temperatura nie ma wpływu na wartość granicy plastyczności (dopuszczalny błąd +/- 20  
 
Wg  Tablicy 10.6 PN-EN 1993-1-2 współczynnik redukcyjny odnoszący się do granicy 
plastyczności stali ( 

 

 ) przyjmuje wartości: 

 

 

                  

 

 

                   

Można więc wnioskować, że temperatura maksymalna nie wywierająca wpływu na granicę 
plastyczności to 
      
 

 

wartość granicy plastyczności spada o połowę w porównaniu z temperaturą pokojową 
(dopuszczalny błąd +/- 20
  
Wg  tej samej: Tablicy 10.6 PN-EN 1993-1-2 współczynnik redukcyjny odnoszący się do 
granicy plastyczności stali ( 

 

 ) przyjmuje wartości: 

 

 

                   

 

 

                   

Interpolując liniowo te wartości, przyjmując za  

 

        otrzymamy zależność: 

 

 

                               

2. Wytrzymałość stali i wytrzymałość betonu na ściskanie spadają 
przy wzroście temperatury z bardzo podobną szybkością. Z czego 
wynika więc większa odporność konstrukcji żelbetowych na warunki 
pożarowe? 

 

Zależność ta wynika z prostych zależności: 

 

pierwsza z nich to różnica w cieple właściwym i przewodności cieplnej stali i betonu 
 
(Dla przypomnienia ciepło właściwe jest to ilość energii w [J] jaką musimy dostarczyć aby 

ogrzać 1 kg danego materiału o 1 K =    , jednostką ciepła właściwego jest 

 

    

W prostych modelach obliczeniowych przyjmuje się parametry stali i betonu: 
ciepła właściwe: 

 

                                    

      

 

      

 

 

               

       

 

      

 

 

               

      

 

      

 

 
przewodności cieplne: 

 

                                    

    

 

 

 

 

 

background image

 

      

    

 

 

 

 

 

 

 

               

      

 

 

 

 

 

 

 

druga - zależność geometrii przekrojów/elementów betonowych i stalowych - wskaźniki 
masywności 
 

 

Kształt i geometria przekroju poprzecznego jest kolejnym istotnym czynnikiem 

determinującym zachowanie się elementu konstrukcyjnego w sytuacji pożarowej. W 
przypadku elementów, których powierzchnia boczna jest duża w stosunku do objętości 
zawartego w nich materiału (np. zimnogięte kształtowniki stalowe) przepływ ciepła z 
otoczenia do elementu konstrukcyjnego jest bardzo szybki, dlatego elementy takie 
charakteryzują się niewielką odpornością na działanie pożaru. Z kolei elementy masywne, 
których powierzchnie boczne są niewielkie w porównaniu z objętością zawartego w nich 
materiału (np. duże belki o przekroju prostokątnym) będą wykazywał znacznie większą 
„wrodzona” odporność na działanie pożaru.  
 

Powyższa charakterystyka przekroju jest opisywana ilościowo poprzez wskaźnik 

masywności (w Eurokodach nazywany wskaźnikiem ekspozycji przekroju) definiowany jako 
A

m

/V, gdzie A

to pole powierzchni elementu na jednostkę długości a to objętość elementu 

na jednostkę długości. 
Sposób wyznaczania powyższego wskaźnika najłatwiej zobrazować na prostym przykładzie. 
Rozważmy słup o przekroju kwadratowym 0,30 x 0,30 m oraz analogiczny słup o przekroju 
dwuteowym 0,50 x 0,30 m mający takie samo pole powierzchni przekroju poprzecznego. W 
tym 
drugim przypadku pomimo tej samej ilości zawartego w nim materiału znacznie zwiększa się 
powierzchnia boczna elementu, przez którą wnikać może w niego strumień ciepła. 
Charakterystyki geometryczne dla obu przypadków przedstawione są poniżej. 

 

Jak widać przekrój dwuteowy charakteryzuje się znacznie wyższym (gorszym) wskaźnikiem 
ekspozycji. 

background image

3. Wymień właściwości stali zmieniające się w podwyższonej 
temperaturze uwzględniane w obliczeniach konstrukcji w sytuacji 
pożarowej. 

 

Podstawowymi właściwościami stali zmieniającymi się uwzględnianymi w obliczeniach są: 

 

 

   

                                

 

 

   

                         

 

właściwości termiczne 

1.  ciepło właściwe 
2.  wydłużalność termiczna 
3.  przewodność cieplna 

Zmieniające się w zależności od temperatury   

4. Przedstaw na wykresie temperatura - czas przebieg typowego 
pożaru, zaznacz i nazwij charakterystyczne etapy wyróżniane w czasie 
pożaru 

 

 

Modele pożaru - standardowy a) i 
parametryczny b) na tle rzeczywistych 
warunków nagrzewania (Arkady tom 5 str. 668) 
 
Charakterystyczne etapy: 

 

pierwsza pionowa oś - zapłon (zmiana 
temperatury) 

 

druga pionowa oś - rozgorzenie (zmiana 
temperatury) 

 

na osi poziomej odłożone kolejno faza 
wzrostu
 od drugiej osi pionowej do 
wierzchołka pożaru parametrycznego 
oraz faza stygnięcia - od końca fazy 
wzrostu..
 

 

na osi x - delta t (zmiana czasu) 

5. Wymień i scharakteryzuj podstawowe zagrożenia występujące w 
czasie pożaru wewnętrznego. 

 

zagrożenie życia lub zdrowia przebywających w budynku osób poprzez: 

1.  bezpośrednie działanie ognia   
2.  destrukcyjne a nawet śmiercionośne dla zdrowia ludzkiego działanie toksycznych 

produktów spalania 

3.  uszkodzenie elementów konstrukcji budynku  
4.  zawalenie się budynku  

background image

(W Polsce rocznie ginie w pożarach 1,46 osoby na 100 tysięcy mieszkańców  - jest to 
wartość w przybliżeniu równa wartości średniej w krajach europejskich) 

 

zagrożenia utraty mienia  

1.  utrata wartościowych przedmiotów/dokumentów 
2.  uszkodzenie budynku lub całkowite jego zawalenie - szczególnie bolesne w 

budynkach zabytkowych 

 

( W państwach europejskich straty bezpośrednie spowodowane pożarami wynoszą 

od 0,09 do 0,4 % dochodu narodowego - koszty prewencji to z kolei około 0,9 % dochodu 
narodowego) 

6. Na czym polega podejście nakazowe w ochronie przeciwpożarowej? 
Jaka jest rola inżyniera budowlanego? 

 

Wg Tomu II Arkady str. 670: 

 

"Pojęcie bezpieczeństwa pożarowego jest związane ściśle z charakterem przepisów 

obowiązujących w tym zakresie, przy czym można rozróżnić dwa krańcowo różnie sposoby ich 
formułowania: 

 

w postaci nakazów i zakazów odnoszących się do pewnych konwencjonalnych charakterystyk 

 

w postaci wymagań użytkowych 
W pierwszym przypadku przepisy mają w dużym stopniu charakter formalno-prawny a miarą 
bezpieczeństwa pożarowego jest zgodność wykonania budynku z podanymi w nich 
wymaganiami. Miara ta, jako koniunkcja wymagań o różnej istotności, może przyjmować 
wyłącznie dwie wartości: 
0 - jeżeli nie są spełnione którekolwiek z wymagań zawartych w przepisach, to 
bezpieczeństwo pożarowe w budynku nie jest zapewnione 
1- jeżeli są spełnione wszystkie wymagania zawarte w przepisach, to budynek jest bezpieczny 
 
W drugim przypadku miarę bezpieczeństwa pożarowego jest czas do osiągnięcia stanów 
krytycznych: 
- konstrukcji 
- środowiska w pomieszczeniu i poszczególnych częściach budynku" 
 
Można więc wnioskować, że podejście nakazowe w ochronie przeciwpożarowej wymaga 
spełnienia wszystkich wymagań zawartych w przepisach/rozporządzeniach.  
 
Inżynier budowlany powinien dopilnować aby obiekty budowlany był zaprojektowany i 
wykonany w taki sposób, aby w przypadku pożaru: 

 

przez założony czas była zapewniona nośność konstrukcji 

 

ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia i dymu w budynku 

 

było ograniczone powstawanie i rozprzestrzenianie się ognia na obiekty sąsiednie, 

 

mieszkańcy mogli opuścić obiekt lub być uratowani w inny sposób 

 

był zapewniony odpowiedni poziom bezpieczeństwa ekip ratowniczych 

background image

7. Wymień osoby prawne i instytucje zaangażowane w ochronę 
przeciwpożarową budynków. 

 

właściciel, zarządca lub użytkownik budynku 

 

instytucje korzystające z budynku 

 

???????? 

 

8. Wymień i scharakteryzuj sposoby ochrony pożarowej 

budynków. 

 

czynna ochrona pożarowa - czujniki dymu -> spryskiwacze 

 

bierna ochrona pożarowa - patrz pkt. 13 

 

wyposażenie budynku w gaśnice, hydranty wewnętrzne z wężami gaśniczymi 

 

stosowanie przegród przeciwpożarowych odgradzających strefy pożarowe 

9. Wymień i krótko scharakteryzuj główne etapy analizy nośności 
konstrukcji budynku prowadzonej metodami inżynierii pożarowej. 

10. Zdefiniuj i omów oznaczenia: R60, I60, E30. Jaki dokument 
definiuje te oznaczenia? 

 

R60 - element wytrzyma 60 minut w stanie granicznym nośności ogniowej (fire resistance) - 

czyli przez 60 minut będzie w stanie spełniać swoją funkcję nośną  

 

I60 - element wytrzyma 60 minut w stanie granicznym izolacyjności ogniowej (fire isolation) - 

czas po którym element przestaje spełniać funkcje oddzielające na skutek przekroczenia granicznej 
wartości temperatury jego powierzchni nieogrzewanej 

 

E30 - element wytrzyma 30 minut w stanie granicznym szczelności ogniowej (fire etacheite) - 

czas po którym element przestaje spełniać funkcje oddzielające na skutek pojawienia się na jego 
powierzchni nienagrzewanej płomieni lub wystąpienia szczelin przekraczających graniczne wartości 
rozwartości lub długości 

Jaki dokument? A taki:  

"

 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY 

z dnia 12 kwietnia 2002 r. 
w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie"

 

  

 

background image

11. Sposoby modelowania oddziaływań pożarowych. 

12. Strefa pożarowa: definicja i cel stosowania. 

 

Według polskich przepisów techniczno-budowlanych budynki dzieli oraz części budynków, 

stanowiące odrębne strefy pożarowe, dzieli się w zależności od przeznaczenia i sposobu użytkowania 
na: 

 

mieszkalne, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej charakteryzowane 
kategorią zagrożenia ludzi, określane jako ZL 

 

produkcyjne i magazynowe, określane jako PM 

 

inwentarskie (służące do hodowli inwentarza), określane jako IN 
Budynki oraz części budynków określane jako ZL, zalicza się do jednej lub więcej kategorii 
zagrożenia ludzi. 

 

Strefą pożarową nazywa się budynek lub część budynku, oddzieloną od innych budynków lub 

od pozostałych części budynku niezabudowanym pasem terenu o określonej szerokości minimalnej 
bądź przegrodami oddzieleń przeciwpożarowych. 

 

 

 

 

 

 

Minimalną szerokość pasa terenu, która jest niezbędna, aby budynki można było uznać za 

odrębne strefy pożarowe i wymagane właściwości przegród oddzieleń przeciwpożarowych, określają 
przepisy techniczno-budowlane. 

 

Rozporządzenie ustanowiło 5 klas odporności pożarowej budynków lub ich części w 

kolejności od najwyższej do najniższej : A B C D E  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 

13. Sposoby zabezpieczenia biernego konstrukcji stalowych przed 
pożarem.  

 

ogniochronne izolacje natryskowe (granulat z wełny mineralnej) 

 

zabezpieczenie płytowe (z wełny mineralnej, gipsowo-kartonowe zbrojone rozproszonym 
włóknem szklanym, specjalne płyty silikatowo-cementowe 

 

zabezpieczenia grupowe (sufity podwieszane z prasowanych płyt z wełny mineralnej, wełny 
szklanej, płyt g-k lub specjalnych płyt ogniochronnych) 

 

ogniochronne farby pęczniejące 

 

obetonowanie elementu/ wykonanie elementu zespolonego 

14. Omów najprostszą metodę analizy konstrukcji żelbetowych w 
warunkach pożarowych. 

 

Metoda tabelaryczna  

 

porównanie zaprojektowanego otulenia zbrojenia w elemencie z wymaganym przez przepisy 
w zależności od wymaganego czasu jaki ma wytrzymać element w warunkach pożaru  

 

ewentualne przeprojektowanie elementu - zwiększenie otulenia zbrojenia, zwiększenie 
wysokości/szerokości elementu w celu zapewnienie odpowiedniego otulenia z zachowaniem 
wytrzymałości elementu poddanego oddziaływaniom obliczeniowym 

15. Wymień najważniejsze materiały i wyroby stosowane do biernej 
ochrony konstrukcji budowlanych przed pożarem. 

 

Podstawowe materiały o dużej odporności na ogień: 

 

wełna mineralna (w przeciwieństwie do styropianu) 

 

gips  

 

beton  

 

azbest (wycofany) 

 

perlit (ryolitowe szkliwo wuklaniczne, powstające wskutek nagłego ochłodzenia lawy. 
Swoistą jego cechą jest zdolność do nawet piętnastokrotnego powiększania objętości 
wskutek prażenia w temperaturze 950 - 1150 st.C. Powstaje wówczas PERLIT 
EKSPANDOWANY.) 

 

płyty silikatowo-cementowe