建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)課件

1、第7章 建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)建筑構(gòu)件耐火性能建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)條件建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)裝置建筑構(gòu)建的耐火試驗(yàn)過程影響構(gòu)建耐火極限的因素及提高耐火極限的措施7.1 建筑構(gòu)件耐火性能建筑物：建筑構(gòu)件組成。耐火能力取決于建筑構(gòu)件抵抗火的能力。包括：組成構(gòu)件材料的燃燒性能、構(gòu)件耐火極限。2003年11月3日湖南衡陽發(fā)生特大火災(zāi)坍塌事故，幾百戶居民安全撤離，20名消防官兵英勇犧牲。2005年8月2日10時(shí)17分，蒙牛乳業(yè)(馬鞍山)有限公司北冷庫發(fā)生火災(zāi)，經(jīng)馬鞍山市消防支隊(duì)廣大官兵和企業(yè)專職消防隊(duì)奮力撲救，成功地保住了價(jià)值上億元的冰淇淋生產(chǎn)線和制冷機(jī)房的安全。在火場(chǎng)搜救被困人員過程中，鄭飛、管志彥、葉曉輝三名

2、戰(zhàn)士英勇犧牲。 1、構(gòu)件的燃燒性能（按明火作用下的變化）1)不燃性材料：火燒或高溫不起火、不微燃、不炭化。如鋼材、混凝土、磚、砂漿、石材、陶瓷棉磚、石膏板、石棉瓦等。注：鋼結(jié)構(gòu)通常在450650溫度中就會(huì)失去承載能力，發(fā)生很大的形變，導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，結(jié)果因過大的形變而不能繼續(xù)使用，一般不加保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限為15分鐘左右。2)難燃性材料：火燒或高溫難起火，火源移走燃燒停止。阻燃處理木材、塑料、板條抹灰隔墻等。3)可燃性材料：明火和高溫起火，火源移走燃燒。如天然木材、竹子、塑料制品等。4)易燃性材料：凡達(dá)不到可燃性等級(jí)的材料。如油氈、裝飾用的錦緞等。2、構(gòu)件的耐火極限耐火極限定義 標(biāo)準(zhǔn)耐

3、火試驗(yàn)中，構(gòu)件受到火作用時(shí)到失去穩(wěn)定性或完整性或絕熱性(隔火作用)止，這段抵抗火作用的時(shí)間，(h) 。失去穩(wěn)定性（承載能力或抗變形能力）墻試驗(yàn)中發(fā)生塌垮，則表示試件失去承載能力。梁或板試驗(yàn)中發(fā)生塌垮，則表示試件失去承載能力。試件最大撓度超過L/20，則表示試件失去抗變形能力。柱試驗(yàn)中發(fā)生塌垮，則表示試件失去承載能力。試件軸向壓縮變形速度超過3H（mm/min），則表示試件失去抗變形能力。其中H為試件在載爐內(nèi)的受火高度，單位以米計(jì)。如某鋼筋混凝土柱，爐內(nèi)的受火高度為3m，如其變形速度超過9mm/min，則該柱失去抗變形能力。失穩(wěn)、垮塌、解體失去完整性分隔構(gòu)件(樓板、屋面板、門、窗、墻體、吊頂?shù)?

4、當(dāng)其一面受火作用時(shí)，試驗(yàn)過程中，構(gòu)件出現(xiàn)穿透性裂縫，火穿過空隙，火焰穿過構(gòu)件，使其背面可燃物起火。構(gòu)件失去阻火和阻高溫?zé)煔獯┩富蜃柚贡趁娉霈F(xiàn)火焰的性能。發(fā)生穿透裂縫或孔洞失去絕熱性分隔構(gòu)件失去隔絕過量熱傳導(dǎo)性能。試驗(yàn)中，試件背火面測(cè)點(diǎn)平均溫度超過初始溫度140，或背火面任一測(cè)點(diǎn)溫度超過初始溫度180時(shí)構(gòu)件失去絕熱性。3、耐火極限的判定條件國標(biāo)建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法分隔構(gòu)件、承重構(gòu)件及具有承重、分隔雙重作用的承重分隔構(gòu)件。分隔構(gòu)件：隔墻、吊頂、門、窗等，構(gòu)件失去完整性或絕熱性時(shí)，構(gòu)件達(dá)到耐火極限。耐火性由完整性、絕熱性兩個(gè)條件共同控制。承重構(gòu)件：梁、柱、屋架等無隔斷火焰失去穩(wěn)定性單一條件判斷承重構(gòu)

5、件是否達(dá)耐火極限。承重分隔構(gòu)件：承重墻、樓板、屋面板等具有承重、分隔雙重功能構(gòu)件在試驗(yàn)中失去穩(wěn)定性或完整性或隔熱性任何一條時(shí)，構(gòu)件即達(dá)到耐火極限耐火極限由三個(gè)條件共同控制。4、耐火極限的意義對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行耐火試驗(yàn)，研究構(gòu)件的耐火極限，可以為正確制定和貫徹建筑防火法規(guī)提供依據(jù)，為提高建筑結(jié)構(gòu)耐火性能和建筑物的耐火等級(jí)，降低防火投資，減小火災(zāi)損失提供技術(shù)措施，也和火災(zāi)燒損后建筑結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)工作直接相關(guān)。我國防火設(shè)計(jì)中，構(gòu)件的耐火極限是衡量建筑物耐火等級(jí)的主要指標(biāo)，而承重構(gòu)件的耐火極限是結(jié)構(gòu)能否于火災(zāi)中保持穩(wěn)定而不倒塌的惟一保證。72 建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)條件一、升溫條件（1）爐溫控制：T-T0=34

6、5lg（8t+1），圖7-1（2）允許溫度偏差：偏差A(yù)-實(shí)際平均爐溫曲線下的面積；B-標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線下的面積T=10min,d=15%;10t=30,d30,d=5%;A、B試驗(yàn)方法：t10min內(nèi)，時(shí)間間隔小于1min；在10-30min內(nèi)，時(shí)間間隔小于2min；在30min以后，時(shí)間間隔小于5min。時(shí)間開始10min后的任何時(shí)間里，有任何一個(gè)熱電偶測(cè)得的爐溫與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間-溫度曲線所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)爐溫不能相差100。把各時(shí)間間隔下的面積相加得A、B建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)升溫條件爐內(nèi)氣體的溫度：1 = ISO834曲線 2 = 碳?xì)浠衔锴€3 = 德國RABT曲線4 = 荷蘭RWS曲線（二）壓力條件開

7、始5min后，正壓達(dá)到：水平構(gòu)件：155Pa垂直構(gòu)件：爐內(nèi)3m高度、距表面100mm處155Pa10min后，正壓達(dá)到：水平構(gòu)件，表面100mm，173Pa垂直構(gòu)件：爐內(nèi)3m高度、距表面100mm處173Pa規(guī)定正壓的目的是為了在爐內(nèi)與試件背火面形成壓差，便于測(cè)試試件的完整性是否破壞。（三）加載條件荷載的量值：工作荷載設(shè)計(jì)荷載試驗(yàn)荷載，并且差別很大。所以實(shí)際加載量值應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。由于工作載荷尚無明確的取值原則，使某些耐火極限的數(shù)值不夠可靠，有關(guān)研究人員建議，工作載荷不應(yīng)小于構(gòu)件設(shè)計(jì)載荷的70%。承重構(gòu)件的試驗(yàn)荷載，應(yīng)在試驗(yàn)前一次加足，并在試驗(yàn)過程中保持其大小和方向不變。樓板和屋面板均布加

8、載，其任何單點(diǎn)的載荷不應(yīng)超過總載荷的10%。如果必須模擬集中載荷，加載頭與樓板或屋頂表面之間的接觸面積不大于400cm2或總面積的10%。梁加載點(diǎn)的最小間距為1m載荷應(yīng)通過載荷分配板傳遞到梁上，分配板的寬度不超過100mm。（四）構(gòu)件約束及邊界條件對(duì)非承重構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件實(shí)際使用中不受邊緣約束時(shí)，則在試驗(yàn)中試件邊緣用無約束作用的材料密封；當(dāng)構(gòu)件實(shí)際作用中受邊緣約束時(shí)，則在試驗(yàn)中試件邊緣應(yīng)能反映實(shí)際使用情況。對(duì)于承重構(gòu)件，應(yīng)能反映實(shí)際情況。如梁兩端可做成鉸支、固結(jié)或彈性連接。（五）受火條件墻壁、隔板和門窗一面受火；樓板、屋面層和吊頂下面受火；橫梁兩側(cè)和底面共三面受火；柱子所有垂直面受火。7.4建筑構(gòu)

9、件的耐火試驗(yàn)裝置包括耐火試驗(yàn)爐、燃燒系統(tǒng)、加載設(shè)備、測(cè)溫儀器、測(cè)壓儀器、變形測(cè)試儀器以及試驗(yàn)框架等。 建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)工藝流程耐火試驗(yàn)爐墻爐耐火試驗(yàn)爐 柱爐耐火試驗(yàn)爐 梁（板）爐耐火構(gòu)件試驗(yàn)館墻爐柱爐墻 爐 柱 爐 墻板爐墻 板 爐 防火門試驗(yàn)正在進(jìn)行防火玻璃測(cè)試防火門試驗(yàn)正在進(jìn)行防火玻璃測(cè)試 建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)裝置燃燒系統(tǒng)燃料的選擇:天燃?xì)狻⒚簹獾葰怏w燃料噴嘴的設(shè)置：應(yīng)該小而多，且噴口要互相錯(cuò)開爐溫控制方法主要是通過增減燃燒噴嘴的數(shù)量、調(diào)節(jié)噴嘴的油壓及風(fēng)壓，調(diào)整煙道閘板的位置建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)裝置加載設(shè)備對(duì)試件加載，應(yīng)包括能模擬均布加載、集中加載、中心加載或偏心加載；在試驗(yàn)過程中，應(yīng)用手動(dòng)

10、或自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保持試件的試驗(yàn)荷載穩(wěn)定不變。對(duì)試驗(yàn)結(jié)束后仍需加載的試件，應(yīng)能保持規(guī)定的荷載；施加荷載的方向和作用點(diǎn)，不應(yīng)受試件變形的影響；對(duì)荷載的大小及其變化，應(yīng)通過儀表顯示或通過測(cè)量某點(diǎn)上的液壓來監(jiān)控；設(shè)備本身的變形不得對(duì)試件變形的測(cè)量產(chǎn)生不利影響；應(yīng)不影響試件背火面的空氣流通和冷卻以及妨礙其它項(xiàng)目的測(cè)量、觀察與操作。建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)裝置測(cè)量儀器溫度測(cè)量儀器爐內(nèi)溫度測(cè)量試件背火面溫度測(cè)量試件內(nèi)部溫度測(cè)量壓力、變形測(cè)量儀器氣體壓力測(cè)量試件變形測(cè)量建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)裝置測(cè)量精度溫度：爐內(nèi)，15，其它，5；壓力：5Pa；變形：2mm；荷載：5%；時(shí)間：10s。7.4 建筑構(gòu)件的耐火試驗(yàn)過程試件設(shè)計(jì)、安裝及加荷試驗(yàn)的開始和結(jié)束測(cè)量與觀察試驗(yàn)報(bào)告7.5 影響構(gòu)件耐火極限的因素