Несущая способность открытых стальных конструкций значительно уменьшается при высокой температуре, которая несомненно может иметь место при каждом значительном пожаре. Колонна и балка, защищенные от огня бетоном, и колонна, защищенная пустотелыми керамическими камнями. Балки и прогоны значительной высоты, а также решетчатые фермы в течение многих лет покрывались керамическими или гипсовыми камнями. Практически для придания конструкциям огнестойкости может быть использована каменная кладка любого вида.
Если конструкция междуэтажного перекрытия включает конструктивный бетон, то придание балкам и прогонам огнестойкости экономически целесообразно выполнять при помощи того же материала. При этих условиях внутренние стальные колонны могут быть защищены от огня бетоном, керамическими пустотелыми камнями, бетонными или гипсовыми камнями, гипсом или металлической сеткой с покрытием перлитовой или вермикулитовой штукатуркой. Наружные колонны можно защитить от огня такими же материалами или каменной кладкой любого вида, за исключением гипса, который не следует применять в тех местах, где он может быть подвергнут увлажнению.
Приводятся требования строительного кодекса Нью-Йорка (с дополнением 1955 г.) по применению каменной кладки для защиты от огня.
Наиболее современным способом придания огнестойкости металлоконструкциям является перлитовая или вермикулитовая штукатурка по металлической сетке.
Оба эти материала — легкие заполнители объемным весом 150-200 кг/м3, т. е. объемного веса песка. Перлит изготовляется путем нагревания минерала вулканического происхождения до температуры 960°. Вермикулит представляет собой слоистый слюдяной материал, нагреваемый до вспучивания при температуре около 2 000°.
Каждый из этих материалов, вместе с гипсом, обеспечивает значительно более эффективную защиту от огня, чем обычный песок, так как они обладают более высокими теплоизоляционными свойствами и имеют меньший коэффициент линейного расширения. Благодаря этому они меньше деформируются под действием высокой температуры.
Штукатурка из перлита или вермикулита обычно наносится в 2 или 3 слоя. Применяемый для штукатурки состав содержит 500-800 кг гипса на 1 м3 вермикулита или перлита.
Требования в отношении придания огнестойкости при помощи штукатурки по металлической сетке, а также соответственные пределы огнестойкости, были разработаны объединением заводов металлической сетки США. В тех случаях, когда в таблицах указаны два состава, первый из них относится к обмазке в один слой с насечкой, а второй — к покрытию в два или больше слоев требуемой толщины. При применении песка пропорции указаны по весу.
Городские строительные кодексы обычно содержат, кроме толщины огнестойкого защитного слоя, также и указания в отношении связи и крепления применяемых материалов, веса и типа металлической сетки и другие дополнительные требования. Следует отметить, что иногда вместо металлической — сетки применяются один или два слоя гладких или перфорированных гипсовых плит (сухой штукатурки) с добавлением в некоторых случаях тонкой проволочной сетки.
Надлежащая гидроизоляция часто обеспечивается теми же мерами, которыми пользуются для придания огнестойкости. В тех случаях, когда для защиты от огня наружных колонн применяется каменная кладка толщиной 10 см, рекомендуется предварительно окрашивать поверхности стали влагоустойчивой краской. Такое требование включено и в некоторые строительные кодексы. Если основание колонны или другого элемента подвержено действию воды или грунтовой сырости, могут потребоваться специальные меры по гидроизоляции.
Требования в отношении придания огнестойкости железобетонным конструкциям сводятся к установлению минимальной толщины защитного слоя бетона для рабочей арматуры. В строительном кодексе Американского института бетона это требование выражено в следующей рекомендации, относящейся к защите как от огня, так и от влаги (за исключением указанных ниже случаев, когда вследствие агрессивности окружающей среды, или по обязательным правилам, требуется увеличение толщины защитного слоя).
1. В фундаментах и других основных конструктивных элементах, в которых бетон укладывается непосредственно по грунту, между поверхностью грунта и арматурой должен быть слой бетона толщиной не менее 75 мм. Если поверхности бетона после удаления опалубки подвергаются действию наружной атмосферы или соприкасаются с грунтом, толщина защитного слоя должна быть не менее 50 мм при диаметре арматуры, превышающем 16 мм, и не менее 38 мм при диаметре арматуры менее 16 мм.
2. Толщина защитного слоя бетона для арматуры у поверхностей, не подверженных непосредственно действию грунта или наружной атмосферы, должна быть не менее 20 мм — для плит и стен и не менее 40 мм — для балок, прогонов и колонн. В ребристых железобетонных перекрытиях толщина защитного слоя должна быть, как правило, не менее 20 мм.
3. Толщина защитного слоя бетона должна быть во всех случаях не менее диаметра круглых арматурных стержней и не менее полуторакратного размера стороны стержней квадратного сечения. Открытые арматурные стержни, предназначенные для связи с арматурой при последующем расширении конструкции, должны быть защищены от коррозии бетоном или другим надлежащим покрытием.