Крепление огнезащитных материалов: анкеры, шпильки, бандажи — расчёт и монтаж

Крепление огнезащиты: почему это важно

По данным обследований после пожаров, до 25% систем конструктивной огнезащиты теряют эффективность из-за разрушения крепежа. Механизм отказа: при пожаре стальной анкер, закреплённый в бетоне или стали, нагревается быстрее, чем защищаемая конструкция (он находится ближе к источнику тепла). При +500°C анкер теряет 50% прочности и вырывается из основания. Огнезащитная плита падает, открывая сталь прямому воздействию огня. Поэтому крепёж должен быть либо защищён тем же огнезащитным материалом, либо выполнен из термостойкой стали с запасом по прочности.

Типы крепежа: анкеры, шпильки, бандажи

• Анкер-дюбель (стальной, ∅ 6–10 мм). Применяется для крепления плит к бетону и кирпичу. Длина анкера = толщина плиты + 30–50 мм (заглубление в основание). Шаг 250–400 мм. Температура потери прочности: +400°C (обычный), +800°C (нержавеющий AISI 304). Цена: 15–40 руб./шт.
• Сварная шпилька (сталь ∅ 3–5 мм). Приваривается к стальной конструкции конденсаторной сваркой. На шпильку надевается плита и фиксируется замком. Преимущества: быстрота (2–3 секунды на шпильку), отсутствие сверления. Недостатки: требует сварочного оборудования, повреждение антикоррозионного покрытия в точке сварки
• Бандаж (лента оцинкованная 0,5×20 мм). Охватывает изоляцию и стягивается замком. Применяется для крепления матов на воздуховодах и трубопроводах. Шаг 250–400 мм. Преимущества: не повреждает основание, быстрый монтаж. Недостатки: ограниченная несущая способность (до 2 500 Н на бандаж)

Пример: расчёт крепежа для огнезащиты колонны 30К1

Исходные: колонна двутавр 30К1, высота 6 м, периметр 1,18 м, площадь 7,08 м². Огнезащита — базальтовые плиты 40 мм, масса 1 м² плиты = 0,04 × 150 = 6 кг/м². Общая масса плит: 7,08 × 6 = 42,5 кг. Крепление — анкеры-дюбели ∅ 8 мм, допустимая нагрузка на вырыв из бетона — 1,2 кН (120 кг). Требуемое количество анкеров по несущей способности: 42,5 / 120 = 0,35 — достаточно 4 шт. Но по конструктивным требованиям шаг анкеров ≤ 400 мм. Для колонны 6 м при шаге 400 мм: 6 / 0,4 = 15 рядов × 4 анкера = 60 шт. Проверка: 42,5/60 = 0,71 кг/анкер — запас 170 раз. Вывод: количество крепежа определяется не нагрузкой, а конструктивным шагом.

Технология монтажа: сверление, установка, контроль

1. Разметка. На поверхность конструкции наносится сетка креплений с шагом согласно проекту (250–400 мм). Разметка выполняется мелом или маркером. Отступ от края плиты — 50–80 мм
2. Сверление. Бурение отверстий диаметром на 2 мм больше диаметра анкера. Глубина — на 10 мм больше требуемой глубины заделки (для выхода буровой муки). Для пустотелого кирпича — сверление без удара во избежание разрушения перегородок
3. Очистка отверстия. Продувка сжатым воздухом или ершом от буровой муки. Остатки муки снижают несущую способность анкера на 40–60%
4. Установка анкера. Анкер забивается молотком до упора. В него вкручивается шуруп (для анкеров с шурупом) или забивается распорный гвоздь (для гвоздевых анкеров). Момент затяжки контролируется динамометрическим ключом
5. Контроль. Выборочное испытание на вырыв (1 анкер на 100 установленных). Усилие вырыва должно быть не менее 80% от паспортного. При меньшем усилии — замена анкеров на данном участке с увеличением глубины заделки

Сравнительная таблица крепежа по нагрузкам

Нормативные документы

1. СП 2.13130.2020
2. ГОСТ Р 53295-2009
3. СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции»