Приведённая толщина металла: формула, таблицы и онлайн-расчёт

Приведённая толщина металла (ПТМ) — параметр, без которого невозможно подобрать огнезащиту для стальной конструкции: именно от него зависит толщина покрытия и расход состава. Мы считаем ПТМ ежедневно — при подготовке коммерческих предложений, в проектах огнезащиты и в ведомостях для смет. В статье объясняем, что это за величина, как посчитать её вручную, где взять готовые значения и почему табличные данные точнее «ручной» формулы.

Что такое ПТМ и зачем она нужна

Скорость прогрева стальной конструкции при пожаре зависит от соотношения «сколько металла греется» к «какой поверхностью он собирает тепло». Это соотношение и есть приведённая толщина металла:

ПТМ = A / P, где

• A — площадь поперечного сечения, мм²;
• P — обогреваемый периметр сечения, мм.

Результат получается в миллиметрах. Физический смысл: тонкостенная ферма из уголка с ПТМ 2,5 мм прогревается до критической температуры в разы быстрее, чем массивная колонна с ПТМ 6 мм — поэтому и огнезащиты ей нужно больше.

ПТМ напрямую связана с пределом огнестойкости: в сертификате любого огнезащитного состава по ГОСТ Р 53295 толщина покрытия указана именно в привязке к ПТМ и требуемому пределу. Не зная ПТМ, невозможно ни подобрать толщину, ни посчитать расход, ни проверить смету подрядчика.

Формула и пример расчёта вручную

Посчитаем двутавр 20Б1 по ГОСТ Р 57837-2017, обогрев с четырёх сторон.

Из сортамента: высота 200 мм, ширина полки 100 мм, толщина стенки 5,5 мм, толщина полки 8 мм, площадь сечения 27,16 см² = 2716 мм².

Обогреваемый периметр при четырёхстороннем обогреве — полный контур сечения. Если сложить его из прямоугольников «по школьной геометрии» (4·b + 2·h − 2·t_w), получится 789 мм, и ПТМ выйдет 2716 / 789 = 3,44 мм. Но это не совсем верно.

Нюанс — галтели. У горячекатаных профилей переход от стенки к полке выполнен радиусом (галтелью), поэтому реальный контур короче «острых углов». По сортаменту периметр 20Б1 с учётом галтелей — 770 мм, и корректная ПТМ равна 2716 / 770 = 3,53 мм, что совпадает со справочными данными.

Разница между «ручным» и точным расчётом — 2–4,5 % в зависимости от профиля, причём упрощённый расчёт занижает ПТМ. Заниженная ПТМ означает завышенную толщину покрытия из сертификата — то есть лишние банки краски на ровном месте. На каркасе в несколько сотен тонн эти проценты превращаются в заметные деньги.

Стороны обогрева: почему ПТМ — не одна цифра

Обогреваемый периметр зависит от того, откуда конструкцию достаёт огонь:

• 4 стороны — отдельно стоящая колонна, балка в пролёте: греется весь контур;
• 3 стороны — балка, к верхней полке которой примыкает плита перекрытия: верх исключается из периметра, ПТМ растёт;
• частичный обогрев — балка у стены, колонна в углу: считается по фактически открытой поверхности.

Чем меньше сторон обогрева, тем больше ПТМ и тем тоньше нужно покрытие. Указывать стороны обогрева в ведомости — прямая экономия: на одном из наших объектов перевод балок покрытия с расчёта «4 стороны» на фактические «3 стороны» снизил расход состава на 12 %.

Таблица ПТМ ходовых профилей

Значения рассчитаны по сортаментам ГОСТ с учётом галтелей, обогрев с четырёх сторон:

Профиль	ГОСТ	ПТМ, мм
Двутавр 10Б1	ГОСТ Р 57837-2017	2,58
Двутавр 20Б1	ГОСТ Р 57837-2017	3,53
Двутавр 30Б1	ГОСТ Р 57837-2017	3,52
Двутавр 40Б1	ГОСТ Р 57837-2017	4,66
Двутавр 20Ш1	ГОСТ Р 57837-2017	4,09
Двутавр 20К1	ГОСТ Р 57837-2017	4,57
Двутавр 30К1	ГОСТ Р 57837-2017	6,36
Швеллер 10П	ГОСТ 8240-97	2,99
Швеллер 20П	ГОСТ 8240-97	3,44
Уголок 50×50×5	ГОСТ 8509-93	2,45
Уголок 63×63×5	ГОСТ 8509-93	2,48
Уголок 100×100×7	ГОСТ 8509-93	3,52
Труба проф. 60×60×3	ГОСТ 30245-2003	2,87
Труба проф. 100×100×4	ГОСТ 30245-2003	3,87
Труба проф. 120×120×5	ГОСТ 30245-2003	4,83

Обратите внимание на характерную картину: почти весь ходовой сортамент лёгких каркасов — фермы из уголка и профильной трубы, балочные двутавры серии Б — лежит в диапазоне ПТМ 2,4–4,8 мм. Это меньше порога 5,8 мм, при котором СП 2.13130.2020 разрешает тонкослойные покрытия для несущих элементов зданий I–II степеней огнестойкости, — ещё одна причина считать ПТМ до выбора технологии, а не после.

ПТМ и подбор толщины огнезащиты

Алгоритм, по которому работаем мы и который стоит требовать от любого подрядчика:

1. Из проекта берём требуемый предел огнестойкости каждого элемента (например, R 45);
2. Считаем ПТМ каждого типа сечения с учётом сторон обогрева;
3. Открываем сертификат конкретного состава и находим толщину сухого слоя для этой пары «предел + ПТМ»;
4. По толщине считаем расход состава с учётом потерь.

Ошибка на первом же шаге — например, взяли ПТМ «по самому толстому элементу» на весь каркас — тиражируется на всю смету и всплывает при сдаче работ ИПЛ МЧС.

Онлайн-расчёт: калькулятор с базой 1283 профилей

Чтобы не листать сортаменты, мы собрали калькулятор приведённой толщины металла и открыли его для всех — без регистрации. Внутри:

• 1283 профиля по ГОСТ: двутавры (Б, Ш, К, ДБ), швеллеры (У, П, гнутые), уголки равнополочные и неравнополочные, квадратные и прямоугольные трубы — с периметрами из сортаментов, включая галтели;
• выбор сторон обогрева на интерактивном чертеже сечения — вплоть до частичного обогрева отдельных граней;
• предел огнестойкости для каждой строки — в одной ведомости можно посчитать колонны на R 90 и связи на R 15;
• расход состава и итоги по конструкции: площадь окраски, масса, расход на м² и на всю позицию;
• экспорт в PDF и Excel — готовая ведомость для сметы или коммерческого предложения.

Считайте, сверяйте с расчётами подрядчиков, вкладывайте ведомость в закупочную документацию. А если нужна огнезащита «под ключ» — от проекта до заключения ИПЛ МЧС — посмотрите наши выполненные объекты и оставьте заявку: посчитаем ваш каркас бесплатно.