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日志

耐火极限

已有 367 次阅读2015-1-3 13:22 |个人分类:concept&terminology| 极限

耐火极限 Fire resistance rating 对任一建筑构件按时间一温度标准曲线进行耐火试验,从受到火的作用时起,到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时为止的这段时间,用小时表示。
判判定条件
失去稳定性
构件在试验过程中失去支持能力或抗变形能力。
(1)外观判断:如墙发生垮塌;梁板变形大于L/20;柱发生垮塌或轴向变形大于h/100(mm)或轴向压缩变形速度超过3h/1000(mm/min);
(2)受力主筋温度变化:16Mn钢,510℃。
失去完整性
适用于分隔构件,如楼板、隔墙等。失去完整性的标志:出现穿透性裂缝或穿火的孔隙。
失去绝热性
适用于分隔构件,如墙、楼板等。
失去绝热性的标志:下列两个条件之一
试件背火面测温点平均温升达140℃;
试件背火面测温点任一点温升达220℃;
建筑构件耐火极限的三个判定条件,实际应用时要具体问题具体分析:
(1)分隔构件(隔墙、吊顶、门窗):失去完整性或绝热性;
(2)承重构件(梁、柱、屋架):失去稳定性;
(3)承重分隔构件(承重墙、楼板):失去稳定性或完整性或绝热性。
试实验装置
(一)燃烧试验炉
1、墙炉:适用各类墙体、门窗的耐火试验。3.06m×1.26m×3.05m
2、梁板炉:适用于楼板、屋面板、梁、吊顶等构件的耐火试验。3.6m×4.6m×2.46m。
3、柱炉:天津所与加拿大共同开发的一个项目,达到国际先进水平。2.6m×2.6m×(3~4.2)m
(二)燃烧系统
1、燃料的选择:可采用轻柴油、天燃气、煤气或丙烷气等。
2、喷咀的设置:要求小而多。
3、炉温控制:
(1)增减燃烧喷咀的数量;
(2)调喷咀的油压及风压;
(3)调整烟道闸板的位置。
(三)加载系统
可模拟均布荷载、集中荷载、轴心荷载、偏心荷载。在试验前一次加足,试验中保持其大小及方向不变。
1、试验荷载:应按国家有关设计规范来确定,或有关设计单位提供的技术数据来确定。
2、加载型式主要包括
墙—垂直加载,沿整个宽度通过加载梁加载;
楼板和屋面板—均布加载;
梁—垂直加载,折算成集中荷载;
柱—垂直加载,分轴压、偏心两种情况。
3、加载设备:液压方式、机械方式或重质块。
(四)测温系统分为以下三个方面
1、炉内温度测量:丝径为0.75~1.00mm热电偶和记录仪。
2、试件背火面的温度:丝径为0.5mm的热电偶与铜片焊接,并用石棉堑覆盖。
3、试件内部温度测量:把热电偶预埋在构件内。
(五)压力、变形测试系统包括两个方面
1、炉压应保持正压,用压力传感器来测试。
2、水平构件需测挠度,可用测挠仪。
(六)试件要求
试件尺寸、制作养护、安装固定与实际一致。
3建筑方面
一、墙的耐火极限
1、普通粘土砖墙、钢砼墙的耐火极限大量试验证明,耐火极限与厚度成正比。
厚度(mm)120 180 240 370
耐火极限(h)2.50 3.50 5.50 10.50
2、加气砼墙的耐火极限
耐火极限与厚度也基本是成正比。
如加气砼砌块墙(非承重墙)
厚度(mm)75 100 200
耐火极限(h)2.50 6.00 8.00
3、轻质隔墙
木龙骨——钢丝网抹灰:0.85h
石膏板:0.30h
水泥刨花板:0.30h
板条抹灰:0.85h
钢龙骨——单层石膏板
双层石膏板:1.00h以上
4、金属墙板的耐火极限
采用铝、钢、铝合金等薄板作两面,中间或是空气层或填矿棉、岩棉等隔热材料,耐火极限可达1.50~2.00h。
二、柱的耐火极限
1、钢砼柱的耐火极限[1] 
在通常情况下随柱截面增大而增大。如C20砼柱:
截面积(mm×mm)
耐火极限(h)
200×200
1.40h
300×300
3.00h
370×370
5.00h
2、钢柱的耐火极限:0.25h
三、梁的耐火极限
1、钢砼梁的耐火极限主要取决于主筋保护层的
厚度。
如非预应力钢砼简支梁:
保护层厚度(mm)10 20 25 30
耐火极限(h)1.20 1.75 2.00 2.30
2、无保护钢梁耐火极限为0.25h。
四、楼板的耐火极限
简支钢砼圆孔空心板
保护层厚度(mm)10 20 30
耐火极限(h)0.9 1.25 1.50
预应力钢砼圆孔空心板
保护层厚度(mm)10 20 30
耐火极限(h)0.4 0.7 0.85
五、吊顶的耐火极限
木吊顶搁栅——钢丝网抹灰:0.25h
板条抹灰:0.25h
纸面石膏板:0.25h
钢吊顶搁栅——石棉板:0.85h
双层石膏板:0.30h
钢丝网抹灰:0.25h
六、管道的耐火极限
国家标准GB50368《住宅建筑规范》第 9.4.3条强制性规范规定住宅建筑中竖井的设置应符合下列要求: 电缆井、管道井、排烟道、排气道等竖井应分别独立设置,其井壁应采用耐火极限不低于1.0h的不燃性构件。
4影响因素
(一)完整性
1、砼的含水量
2、构件的接缝或填缝材料
(二)绝热性
1、材料的导温系数
2、构件的厚度
(三)稳定性
1、构件材料的燃烧性能
2、有效荷载量
3、钢材品种
4、实际材料强度
5、截面形状与尺寸
6、配筋方式
7、配筋率
8、表面保护
9、受力状态
10、支承条件
5提高措施
1、处理好接缝,防止出现穿透性裂缝;
2、使用导热(温)系数低的材料或加大构件厚度;
3、使用不燃材料;
4、构件表面抹灰或喷涂防火涂料;
5、加大构件截面,主要是加大宽度;
6、配16Mn、15MnV钢,把粗筋置于内层,细筋置于外层;
7、提高钢筋、砼的强度等级;
8、改变支承条件,增加约束。
耐火等级与耐火极限
http://wenku.baidu.com/link?url=cKD4AGzF_Qx5HKjelSA4JicHSOd-UviQFKwjdvffk1HD-qnEMOnjl90VClZnvm9pWK7qKbQQ-hMJWMTP78f7KLptNXmOed7LV1IIpmwjegi

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