Огнестойкость стальных колонн и балок: от чего зависит предел R

Колонна и балка из одного и того же двутавра при пожаре греются по-разному: колонна обогревается со всех четырёх сторон, балка под плитой — только с трёх. От этого зависит приведённая толщина металла, а значит — и толщина огнезащиты под требуемый предел. Разбираем на реальных цифрах: собственный предел открытой стали, откуда берётся требуемый R, пример расчёта двутавра 30Б1 и способы довести конструкцию до R60–R120.

Рассчитать смету 8 800 350-50-86

Критическая температура стали≈ 500 °C — потеря несущей способности

Открытый профиль держит≈ 10–15 минут (ниже R15)

Колоннаобогрев с 4 сторон

Посчитать огнезащиту по вашему объекту

Оставьте телефон — посчитаем смету по вашему объекту. В рабочее время перезваниваем за 15 минут.

Статья · Огнезащита 7 мин чтения обновлено 17.08.26

15 мин60 мин150 мин = 2,5 часа

R — сколько минут конструкция держит нагрузку при пожаре (ФЗ-123, табл. 21). Шкала кликабельна — выберите предел.

Почему сталь теряет несущую способность при 500 °C

Сталь негорючая, но при нагреве быстро теряет прочность: примерно при 500 °C несущая способность падает до критической, и нагруженная конструкция деформируется. При стандартном пожаре открытый металл прогревается до этой температуры за 10–15 минут — собственный предел огнестойкости незащищённой колонны или балки из типовых прокатных профилей исчисляется минутами и, как правило, не дотягивает даже до R15.

Поэтому везде, где проект требует предел выше, — а для несущего каркаса это почти всегда — колонны и балки нуждаются в огнезащите. Её задача — замедлить прогрев и отодвинуть момент достижения критической температуры до требуемых минут.

Какой предел R требуется колоннам и балкам

Требуемый предел задаёт проект: по классу здания, этажности и площади пожарного отсека определяется степень огнестойкости, а ей соответствуют минимальные пределы конструкций (Таблица 21 ФЗ-123, на которую опирается СП 2.13130.2020). Колонны и другие несущие элементы каркаса нормируются жёстче всего: R120 для I степени, R90 для II, R45 для III.

Балки нормируются по роли в здании. Балки междуэтажных перекрытий работают в составе перекрытия (требование вида REI). Фермы, балки и прогоны бесчердачных покрытий нормируются мягче — типично R15–R30. Поэтому первый шаг любого расчёта огнезащиты — разнести конструкции по ведомости: что колонна, что балка перекрытия, что прогон покрытия.

◆ Норматив

Типовые пары «степень → предел» и полная логика определения требуемого R — в гайде по огнестойкости металлоконструкций и на странице СП 2.13130.

Колонна и балка греются по-разному: обогреваемые стороны и ПТМ

Скорость прогрева профиля определяет приведённая толщина металла (ПТМ) — отношение площади сечения к обогреваемому периметру. И здесь колонна и балка из одинакового двутавра оказываются в разных условиях. Отдельно стоящая колонна обогревается пламенем со всех четырёх сторон — в периметр входит весь контур сечения. Балка под железобетонной плитой или настилом закрыта сверху: верхняя полка не обогревается, тепло поступает с трёх сторон.

Меньший обогреваемый периметр при той же площади сечения — это большая ПТМ: балка греется медленнее колонны из того же профиля. Следствие практическое: для одного и того же предела R балке под плитой нужен более тонкий слой огнезащиты, чем колонне. Считать обе позиции «по колонне» — значит закладывать лишний материал; считать «по балке» — рисковать недобором на колоннах.

▲ Частая ошибка

Число обогреваемых сторон — обязательный входной параметр расчёта. Одна и та же марка двутавра в ведомости может идти двумя строками с разной ПТМ и разной толщиной покрытия — это не ошибка, а правильный расчёт.

Пример расчёта: двутавр 30Б1 под R60 и R90

Возьмём типовой балочный двутавр 30Б1 (ГОСТ Р 57837-2017), площадь сечения 40,8 см². При обогреве с четырёх сторон его ПТМ ≈ 3,5 мм, при обогреве с трёх сторон (под плитой) ≈ 4,0 мм. Дальше толщина покрытия берётся из протоколов испытаний конкретного состава — для примера возьмём Титан-Р.

Схема обогрева	ПТМ	R60	R90
Колонна / стойка — 4 стороны	≈ 3,5 мм	≈ 1,3 мм	≈ 3,3 мм
Балка под плитой — 3 стороны	≈ 4,0 мм	1,2 мм	2,7 мм

Двутавр 30Б1: толщина сухого слоя Титан-Р по протоколам испытаний (ближайшие табличные ПТМ, округление до 0,1 мм).

Разница видна сразу: под R90 балке под плитой достаточно 2,7 мм сухого слоя, а тому же профилю с обогревом со всех сторон нужно уже около 3,3 мм — на 20% больше материала. На объекте с сотнями тонн металла корректный учёт обогреваемых сторон напрямую меняет смету.

▸ Расчёт

ПТМ любого профиля из сортамента — с выбором числа обогреваемых сторон — и толщину покрытия можно посчитать в нашем калькуляторе ПТМ.

Как довести колонну или балку до требуемого R

R15–R90 — тонкослойная вспучивающаяся краска: основной метод для колонн и балок гражданских объектов. Толщина слоя подбирается по паре «ПТМ × R» из протоколов состава.
R120–R150 — конструктивная огнезащита: напыляемые составы, штукатурки, минераловатные плиты. Тонкослойные краски такие пределы не обеспечивают.
Тонкостенные профили с малой ПТМ под высокие пределы — отдельный случай: слой краски выходит слишком толстым, и конструктив может оказаться выгоднее уже на R90.

Как из ПТМ и требуемого предела получается проектная толщина и как её контролируют толщиномером на приёмке — разобрано в статье о толщине огнезащитного покрытия.

Частные случаи: нержавеющая и оцинкованная сталь

Нержавеющая сталь тоже теряет прочность при нагреве. Отдельные марки сохраняют её при высоких температурах несколько дольше углеродистой стали, но это не освобождает конструкцию от требуемого предела: без расчёта и огнезащиты нормируемые R60–R120 нержавеющий каркас, как правило, не обеспечивает. Требование задаёт проект — по степени огнестойкости здания, а не по марке стали.

Оцинкованная сталь: цинковый слой защищает от коррозии, но не от прогрева — предел огнестойкости у оцинкованного профиля тот же, что у чёрного, и огнезащита нужна та же. Нюанс в другом: адгезия составов к гладкому цинку хуже, чем к прокатной стали, поэтому огнезащитные системы наносят по совместимому грунту после подготовки поверхности — как это делается, разобрано в статье о покраске оцинкованного металла.

Технический отдел «Ориентир»

Расчёт огнезащиты, проекты и приёмка ИПЛ МЧС

600+ объектов · приёмка через ИПЛ МЧС

Частые вопросы

Какой предел огнестойкости у стальной колонны без огнезащиты?

Открытый прокатный профиль прогревается до критических ≈500 °C за 10–15 минут стандартного пожара — собственный предел типовых колонн и балок ниже R15. Точное значение зависит от ПТМ профиля и нагрузки, но требуемые проектом R45–R120 без огнезащиты не обеспечиваются.

Почему балке нужно меньше огнезащиты, чем колонне из того же профиля?

Балка под плитой обогревается с трёх сторон — верхняя полка закрыта, обогреваемый периметр меньше, ПТМ выше, прогрев медленнее. Колонна обогревается со всех четырёх сторон. Поэтому для одного и того же R балке достаточно более тонкого слоя: у двутавра 30Б1 под R90 это 2,7 мм против ≈3,3 мм по протоколам Титан-Р.

Какой предел R нужен колоннам моего здания?

Его задаёт степень огнестойкости здания из проекта (Таблица 21 ФЗ-123): несущие колонны — R120 для I степени, R90 для II, R45 для III. Балки и прогоны бесчердачных покрытий нормируются мягче (типично R15–R30), балки перекрытий работают в составе REI.

Как повысить огнестойкость балки до R60 или R90?

Стандартный метод — вспучивающаяся огнезащитная краска: толщину сухого слоя подбирают по ПТМ балки (с учётом обогрева с трёх сторон) и требуемому пределу из протоколов состава. Выше R90 — конструктивная огнезащита: напыление, штукатурка или плиты.

Нужна ли огнезащита оцинкованным конструкциям?

Да. Цинк защищает от коррозии, но не замедляет прогрев — предел огнестойкости оцинкованного профиля такой же, как у чёрного. Особенность только технологическая: огнезащитную систему наносят по грунту, совместимому с цинком, после подготовки поверхности.