耐火极限(建筑学专业术语)

耐火极限是指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,并用石棉堑复盖。

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。

影响因素

建筑物耐火程度的高低,直接取决于其建筑结构构件的耐火性能和耐火极限。

(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

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。

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