梁、板和非承重建筑构件耐火试验方法
中华人民共和国公安部部标准
GN 15--82
目录
1 试验设备
2 标准升温和压力条件
3 试件要求
4 试验程序
5 判定条件
6 试验报告
建筑构件耐火试验是为了确定构件的耐火极限。
建筑构件耐火极限系指对任一建筑构件按时间-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止的这段时间，以小时表示。
本方法适用于简支梁、简支楼板、屋面板、非承重墙、吊顶等类建筑构件耐火试验。
相似构件的耐火试验亦可仿照使用。
1 试验设备
1．1燃烧试验炉
建筑构件耐火试验由燃烧试验炉来实现。
试验需用立式和卧式两种类型的燃烧试验炉。
1．1．1立式炉用于墙类构件试验，炉膛尺寸不小于1940×1650×2800mm，采用移动式炉门；卧式炉用于粱、楼板、
屋面板、吊顶等类构件试验，炉膛尺寸不小于5320×1400×1250mm，宜用活动大板拱形炉盖。
1．1．2燃烧试验炉应满足2．1条的升温条件和炉膛温度均匀性的要求。
1．2 炉内压力测试装置
炉内压力测试可用耐高温静压测定管和精度为1级的补偿式微压计。
1．3加荷设备
试验承重构件时，其加荷设备应能满足按设计荷载量加荷和荷载分布方式的要求。
1．4测温装置
1．4．1炉内温度测试装置：采用精度不低于1.5级，丝径为0.75－1.5mm的镍铬-镍硅热电偶和精度为0.3级的温度数字显示仪。
热电偶的热接点应伸出套管端部25mm。
1．4．2背火面温度测试装置：采用精度不低于1.5级，丝径不大于0.7mm 的镍铬-镍硅热电偶和精度不低于0.3级的温度数字显示仪。
1．5测挠装置
试验受弯构件时，采用精度不低于1．5级，量程不小于250mm 的测挠仪测量试件跨中的挠度。
2 标准升温和压力条件
2．1标准升温
试验时炉内温度的上升随时间而变化，按下列关系式控制：
T－T0=3451og10（8t+1）
式中: t ---试验所经历的时间，min;
T－--t时间时的炉内温度，℃；
T0---试验开始时的炉内温度，℃。
若T0与室温不等时，其差值不得大于20℃。
表示以上函数的曲线，即“时间一温度标准曲线”如图所示：时间一温度标准曲线图“时间-温度标准曲线图”中，表示时间、温度相互关系的代表数值列于“随时间而变化的升温表”
随时间而变化的升温表
试验中实测的时间- 平均温度曲线下的面积与时间一温度标准曲线下的面积允许误差:
a．在开始试验的10min及10min以内为±15％;
b．在开始试验10min以上至30min范围内为±10％；
c．在试验进行到30min以后为±5％。
当试验进行到10min以后的任何时间内，任何一个测温点所测得的炉内温度与相应时间的标准温度之差都不得大于±100℃。
试验含有大量可燃材料的构件时，试验开始10min以后的任何时间、任一测点测得的炉内温度与相应时间的标准温度之差不得大于±200℃。
2．2压力条件
试验开始10min以后，炉内应保持正压，即按4．2．2条的规
定布置测点，测得炉内压力应高于室内气压l.0±0.5mm水柱。
3 试件要求
3．1试件尺寸
进行试验的构件应为实际使用尺寸倘若不可能用实际尺寸时，则试件的受火部分不得小于以下尺寸。
梁：两端简支一一长4m
楼板和屋面板：
两端简支----长3.1m、宽0.5m
四面简支----长3.1m、宽1.4m
墙：高2.7m、宽1.9m
吊顶：长3.lm、宽l.4m。
3．2试件制作
制作试件应符合建筑构件的制作规程。
3．3试件养护
湿法作业制成的试件按常规养护后，还要在干燥通风的场所内存放三个月。
4 试验程序
4．1试验条件
4．1．1 安装与约束：试件安装于燃烧试验炉其边界或端部约束应尽可能接近实际使用情况，或符合设计计算的条件。
如：梁、楼板为简支；墙垂直安装；吊顶亦按使用条件支承和约束。
4．1．2加荷：试验中所有承重构件均按设计荷载施加试验荷载。
试验梁时按等弯矩原理将均匀荷载换算为两个以上集中荷载。
试验楼板和屋面板时，采用均匀荷载。
所有承重构件的试验荷载，均在试验前一次加足，试验过程中不再加荷。
非承重构件试验中不得加荷。
4．1．3受火条件：梁三面受火；楼板和吊顶下面受火；墙一面受火，两面不对称的隔墙，应分别对其两面进行耐火试验。
4．2试验观测
4．2．1炉内温度：炉内均匀布置5至8个测温点，每个测温点距离试件150 至250mm。
炉内各点温度与平均温度应不超过5min记录一次。
平均温度应随时自动显示在显示屏上。
4．2．2炉内压力：试验水平安装的构件时，在试件中部距下表面100mm处进行测量；试验竖直安装构件时，在试件纵轴线高度的四分之三处，距试件受火面100mm的位置进行测量。
4．2．3变形：试验过程中试件的各种变形数据和现象都要观测记录。
受弯构件的挠度应不超过5min观测记录一次。
每次试验的末期应不间断的观测，掌握挠曲速率发生突变的时间和总挠度值。
4．2．4完整性：完整性的观测主要掌握试件是否出现穿透裂缝和穿大的孔隙。
当试件裂缝处出现持续性的火焰达10秒或在30秒内引燃放在裂缝处离开背火面20-30mm距离内的棉花垫时, 都表明试件出现穿透裂缝。
棉花垫宜用医用棉花制作，表面应保持平整。
其尺寸为
100×l00×20mm，重量3～4克。
附着在用直径为1mm的金属丝编成的100×l00mm的网架上，并用750mm长的金属柄与之相连。
棉花垫应在100℃的烘箱中烘烤0.5小时，使用时不得吸潮。
4．2．5背火面温度：测量试件背火面温度的热电偶应不少于5支，每个热接点都要与一个直径为12mm、厚度为0.2mm的铜片在中心处相焊接。
各测温点应尽可能在背火面上均匀布置，一般在试件背火面的中心处布置一点，另外四点分别布置在四分之一面积的中心处，其余的点亦应均匀布置，且距边缘不小于100mm.
对组合构件，以上测温点的位置要避免布置在拼缝处。
若在拼缝处布置有测温点，则在计算背火面平均温度时要将它略去。
每个热接点的铜片上用30×30×2mm的烘干石棉块（容重1000kg／m^3）覆盖。
背火面的各测点温度与平均温度应不超过5min记录一次，到达规定的最高温度与平均温度的时间应记录清楚。
4．2．6其它现象的观测：除上述需观测记录的项目外，还应注意观测试件出现烟、水蒸汽、颜色变化及位移等情况。
4．3试验持续时间
4．3．1在通常情况下，试验的持续时间从试件受火作用时起，直到失去支持能力、或完整性被破坏、或失去隔火作用等任一条件出现时为止。
4．3．2对于只要求判定能否达到某一段耐火时间，而不要求确定其耐火极限的特殊构件，在4．3．1条规定的三个条件均未出现时，也可停止试验。
4．4试验次数
同种构件原则上应进行三次重复性试验，若两次试验数据重复性较好，其耐火极限在5h 以上者可免作第三次试验。
5 判定条件
5．1支持能力
非承重构件失去支持能力的表现是自身解体或垮塌；粱、楼板等受弯承重构件，挠曲速率发生突变，是失去支持能力的象征，当简支钢筋混凝土粱、楼板和预应力钢筋混凝土楼板跨中总挠度值分别达到试件计算长度的五十分之一、三十分之－和十分之一时，表明试件失去支持能力。
5．2完整性。
楼板、隔墙等具有分隔作用的构件，在试验中，当出现穿透裂缝或穿大的孔隙时，表明试件的完整性破坏。
5．3隔火作用。
只有分隔作用的构件，试验中背火面测温点测得的平均温升到达140 ℃（不包括背火面的起始温度）；或背火面测温点中任意一点的温升到达180 ℃（不包括背火面的起始温度);或不考虑起始温度的情况下，背火面任一测点的温度到达220℃时，都表明试件失去隔火作用。