不同构件耐火极限
耐火极限的判别条件
稳定性、完整性、绝热性
• 失去稳定性是指构件在试验中失去支撑能力或抗变形能力。
当试验过程中发生坍塌,则表明已丧失承载能力;对于梁 或板,当试件的最大挠度超过跨度的而是分之一,即认为 失去抗变形能力;对于柱子,试件的轴向变形速率超过 3H(mm/min),则表明试件失去抗变形能力,其中H为 试件在试验炉内的受火高度,以m计。
• 8)表面保护
抹灰、防火涂料等可以提高构件的耐火性。
• 9)受力状态
轴心受压柱的耐火性优于小偏心受压柱,后者优于大偏心 受压柱。
• 10)结构形式和计算长度
连续梁等超静定结构因受火后产生塑性内力充分布,降低 控制截面的内力,因而耐火性优于静定结构;柱子的计算 长度越大,纵向弯曲作用越明显,耐火性越差。
• 防火涂料
原理:防火涂料在火焰高温作用下能迅速膨胀发泡,形成 较为结实和致密的海绵状隔热泡沫层或空心泡沫层,使火 焰不能直接作用于基材上,有效阻止火焰在基材上的传播 和蔓延,从而达到阻止火灾发展的作用。
• 根据涂层厚度可以分为薄涂型和厚涂型。
薄涂型厚度在2~7mm,用于钢构件时,耐火极限可以达 到0.5~1.5h;厚涂型厚度在8~20mm,耐火极限可以达到 0.5~3.0h。
标准耐火试验
标准耐火试验采用火灾标准升温曲线,炉内温度随时 间的变换由下式控制: T-T0=345lg(8t+1) 式中 t——试验经历的时间,min; T——t时间的炉内温度,℃; T0 ——试验开始时的炉内温度,应控制在5~40。 模仿火灾时结构构件的实际受火状态: 墙 ——一面受火; 楼板——下面受火; 梁 ——两侧和底面受火; 柱 ——所有垂直面受火。
提高耐火极限的措施
提高结构构件耐火极限的有效措施: 设计构造和防护层。
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设计方面: 设计方面 1.适当增加构件的截面尺寸 2.增加保护层厚度 3.改善结构的细部构造
防护层 • 构件的防护层大致有三类:耐火保护层、耐火吊顶和防火 涂料。 • 耐火保护层常用的四种做法: 钢构件四周浇筑混凝土;用钢丝网砂浆作保护层;用矿物 纤维作保护层;用防火板材作保护层。 • 对于像网架、屋架一类的钢构件,通过防火吊顶,可以使 钢构件的升温大大延缓。
• 4)材料强度
材料强度高,耐火性能好。
• 5)截面形状和尺寸
比表面积大的形状,受火面多,温度易传入内部,耐火性 差;构件截面尺寸大,热量不易传入内部,耐火性好。
• 6)配筋方式
当大直径钢筋放置内部,小直径钢筋放置外部,则较多的 钢筋处于温度较低的区域,强度损伤少,耐火性好
• 7)配筋率
因钢筋的强度损伤大于混凝土,所以配筋率高的构件耐火 性差。
• 《建筑构件耐火试验方法》(GB/T 9978-1999)对耐火
极限的判定分三类构件:分隔构件、承重构件和具有承重、 分隔双重功能的构件。
• 隔墙、吊顶、门窗等分隔构件并不承重,以完整性和绝热
性两个控制条件作为判别依据;梁、柱、屋架等承重构件 因不具备隔火和过量热的功能,以稳定性单一条件作为判 别依据;承重墙、楼板等承重分隔构件以稳定性、完整性 和绝热性三个控制条件作为判别依据。
高层建筑一旦发生火灾,千万不要急于跳 楼。如果所处楼层已经着火,楼梯尚未 封死,火势不十分猛烈,可以披上用水 浸湿的衣被,从楼上快速冲下楼或进入 疏散楼梯再撤到安全地带。从走道里逃 生,要猫着腰,紧贴墙壁,头部尽可能 贴近地面行走。带孩子的人要把孩子抱 着走。逃离时要用湿毛巾捂嘴,以降低 浓烟的侵害。
耐火极限的影响要素
对于承重构件,耐火性能主要与稳定性有关,其影响因素 主要有: • 1)构件材料的燃烧性能
• 际重力荷载。有效荷 载大,产生的内力大,构件容易失去稳定性,因而耐火性 差。
• 3)钢材品种
不同品种的钢材,在温度作用下的强度下降幅度不同,高 强钢丝最差,普通碳素钢其次,普通低合金钢最优。
不同构件的耐火 极限的比较
耐火极限的定义 耐火极限的判别条件 耐火极限的影响因素 提高耐火极限的措施
耐火极限的定义
结构构件的耐火极限是指在标准耐火试验中,从构件受到 火的作用起,到失去稳定性或完整性或绝热性为止的时间, 以小时计。 构件的耐火时间除了与材料本身的性能有关外,还与升温 过程、构件的受火条件有关,要确定耐火极限,还涉及失 去稳定性、完整性和绝热性的判别条件
• 失去完整性是指当构件一面受火作用时,出现穿透性裂缝
或穿火孔隙,使其背火面可燃物燃烧起来,从而使构件失 去阻止火焰和高温气体穿透或失去其阻止背火面出现火焰 的性能。
• 失去绝热性是指当构件失去隔绝过量热传导的性能,试验
中以背火面测点平均温度超过初始温度140℃,或背火面 任一测点温度超过初始温度180℃为标志。