Какой защитный слой бетона для перекрытия нужен при классе пожарной опасности К0 и степени огнестойкости здания I?

К0 и степень огнестойкости — не одна шкала

Вопрос устроен так, будто защитный слой отвечает и за К0, и за степень огнестойкости. Он не отвечает ни за первое напрямую, ни за второе в целом.

Класс пожарной опасности конструкции (К0…К3) — характеристика по ГОСТ 30403: как конструкция ведёт себя как источник опасности, есть ли горение, дым, тепловой эффект. Для железобетонной плиты без горючих слоёв К0 обеспечивается составом материалов, а не толщиной бетона над арматурой. Толщина слоя на класс не влияет.

Класс здания С0 (а он для I степени огнестойкости фактически обязателен по таблице 6.8 СП 2.13130.2020 для жилых и по аналогичным таблицам для других классов) по таблице 22 приложения к ФЗ-123 требует К0 по всем пяти позициям, включая перекрытия. Для монолитного или сборного железобетона это выполняется само собой — до тех пор, пока в конструкцию не попал горючий материал.

Степень огнестойкости задаётся пределами огнестойкости по таблице 21 приложения к ФЗ-123. Для I степени междуэтажное перекрытие — REI 60. Вот на это защитный слой и работает.

Таблица 14.5 СП 468.1325800.2019 — плиты

Минимальные значения при одностороннем огневом воздействии снизу:

Бетон	Параметр	15	30	60	90	120	150	180 мин
Тяжёлый	толщина плиты t, мм	30	50	80	100	120	140	155
	a при опирании по двум сторонам или по контуру при ly/lx ≥ 1,5	10	15	25	35	45	60	70
	a при опирании по контуру ly/lx < 1,5	10	10	10	15	20	30	40
Лёгкий	толщина плиты t, мм	30	40	60	75	90	105	120
	a при опирании по двум сторонам или по контуру при ly/lx ≥ 1,5	10	10	20	30	40	50	55
	a при опирании по контуру ly/lx < 1,5	10	10	10	10	15	25	30

Для REI 60 и тяжёлого бетона: t ≥ 80 мм, a ≥ 25 мм при опирании по двум сторонам. Опирание по контуру с отношением сторон менее 1,5 резко смягчает требование — до 10 мм, потому что такая плита работает в двух направлениях и перераспределяет усилия.

Главная подмена: a — это не защитный слой

В таблицах СП 468 стоит расстояние до оси арматуры, а не толщина защитного слоя. Связь простая:

c = a − d/2

где c — защитный слой, d — диаметр стержня. Для a = 25 мм и арматуры Ø12 получаем c = 25 − 6 = 19 мм.

А дальше вступает п. 14.1 СП 468: табличные значения «должны быть не менее значений по СП 63.13330». Таблица 10.1 СП 63 требует в закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности не менее 20 мм для рабочей арматуры (для сборных элементов на 5 мм меньше — 15 мм).

Итог для типового монолитного перекрытия жилого или общественного здания I степени огнестойкости: защитный слой 20 мм по СП 63 оказывается определяющим, а требование огнестойкости при этом выполняется с запасом. Огнестойкость становится критичной не здесь, а при больших пределах — REI 90 и выше, где a доходит до 35—45 мм.

Пункт 10.3.1 СП 63 это и фиксирует: защитный слой обеспечивает четыре вещи сразу — совместную работу с бетоном, анкеровку, сохранность от среды и огнестойкость. Принимается наибольшее из требований.

Оговорки, из-за которых таблица может не работать

1. Таблицы раздела 14 — для статически определимых конструкций. Монолитная неразрезная плита к ним не относится напрямую. Учесть статическую неопределимость можно, но при выполнении трёх условий п. 10.15:

• не менее 20 % требуемой на опоре верхней арматуры проходит над серединой пролёта;
• верхняя арматура над крайними опорами заводится не менее чем на 0,4 l в пролёт и затем постепенно обрывается;
• вся верхняя арматура над промежуточными опорами продолжается в пролёт не менее чем на 0,15 l.

По п. 10.19 изгибаемые элементы с заделкой на опорах рассматриваются как неразрезные системы.

2. Соотношение нагрузок. По п. 14.2 таблицы применяются при отношении длительно действующей части нагрузки к полной G_ser / V_ser = 1. При отношении 0,3 табличный предел увеличивается вдвое, для промежуточных значений — по линейной интерполяции. То есть при малой доле длительной нагрузки та же плита «стоит» дольше.

3. Вид бетона. Значения таблиц применимы к бетону на крупном заполнителе из силикатных пород и плотному силикатному бетону классов до B40 включительно. У лёгких бетонов и бетонов на карбонатном заполнителе теплопроводность ниже (на 10—20 % и 5—10 % соответственно), и расстояния до оси арматуры могут быть приняты меньшими.

4. Пол считается. По п. 10.18 засыпка, стяжка и покрытие пола из негорючих материалов при теплотехническом расчёте могут включаться в общую толщину плиты при оценке предела по потере теплоизолирующей способности I. Для тонкой плиты это иногда решает вопрос без увеличения самой плиты.

Когда не так

• В перекрытии есть горючий утеплитель. По п. 10.17 СП 468 требуется его огнезащита по периметру негорючими материалами. И вот здесь класс К0 уже под вопросом — его придётся подтверждать по ГОСТ 30403, а не считать данным.
• Перекрытие над подвалом или чердачное. По таблице 21 ФЗ-123 они входят в ту же строку «перекрытия междуэтажные (в том числе чердачные и над подвалами)» — REI 60 для I степени. А вот настилы бесчердачных покрытий — другая строка, RE 30.
• Перекрытие является противопожарной преградой. Тогда предел задаётся не таблицей 21, а требованиями к преграде соответствующего типа, и он выше.
• Влажное помещение или открытый воздух. Таблица 10.1 СП 63 даёт 25 и 30 мм, и определяющим остаётся СП 63, а не огнестойкость.
• Сборный элемент. Минимальные значения СП 63 уменьшаются на 5 мм — до 15 мм; тогда при REI 60 и Ø12 определяющим становится уже требование огнестойкости (a ≥ 25 мм, то есть c ≥ 19 мм).
• Существующая конструкция не проходит. По п. 10.21 СП 468, если увеличить сечение, армирование или класс бетона технически невозможно либо экономически нецелесообразно, нормируемый предел обеспечивается средствами огнезащиты.