建筑构件的耐火试验

1200
3
1200
1140 1068 1078
2
1080
1080
1000
1014
928
1029
925
986
867
822
1
800
761
658 600
556
486
400
200
1 = ISO834曲线 2 = 碳氢化合物曲线
3 = 德国RABT曲线 4 = 荷兰RWS曲线
0 3 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 140
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– 2)难燃性材料：火烧或高温－难起火，火源移 走－燃烧停止。阻燃处理木材、塑料、板条抹 灰隔墙等。
– 3)可燃性材料：明火和高温－起火，火源移走 －燃烧。如天然木材、竹子、塑料制品等。
– 4)易燃性材料：凡达不到可燃性等级的材料。 如油毡、装饰用的锦缎等。
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– 承重构件：梁、柱、屋架等－无隔断火焰－失 去稳定性单一条件判断承重构件是否达耐火极 限。
– 承重分隔构件：承重墙、楼板、屋面板等－具 有承重、分隔双重功能－构件在试验中失去稳 定性或完整性或隔热性任何一条时，构件即达 到耐火极限－耐火极限由三个条件共同控制。
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4、耐火极限的意义
– 对建筑构件进行耐火试验，研究构件的耐火极 限，可以为正确制定和贯彻建筑防火法规提供 依据，为提高建筑结构耐火性能和建筑物的耐 火等级，降低防火投资，减小火灾损失提供技 术措施，也和火灾烧损后建筑结构加固补强工 作直接相关。
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失去完整性
发生穿透裂缝或孔洞
分隔构件(楼板、屋面板、门、窗、墙体、 吊顶等)当其一面受火作用时，试验过程中， 构件出现穿透性裂缝，火穿过空隙，火焰 穿过构件，使其背面可燃物起火。 构件失去阻火和阻高温烟气穿透或阻止背 面出现火焰的性能。
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失去绝热性
– 分隔构件失去隔绝过量热传导性能。 – 试验中，试件背火面测点平均温度超过初始温
力。试件最大挠度超过L/20，则表示试件失去抗变形
能力。
–柱——试验中发生塌垮，则表示试件失去承载能力。
试件轴向压缩变形速度超过3H（mm/min），则表示试 件失去抗变形能力。其中H为试件在载炉内的受火高度，
单位以米计。如某钢筋混凝土柱，炉内的受火高度为 3m，如其变形速度超过9mm/min，则该柱失去抗变形能 力。
第7章 建筑构件的耐火试验
建筑构件耐火性能 建筑构件的耐火试验条件 建筑构件的耐火试验装置 建筑构建的耐火试验过程 影响构建耐火极限的因素及 提高耐火极限的措施
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7.1 建筑构件耐火性能
– 建筑物：建筑构件组成。耐火能力取决于建筑 构件抵wenku.baidu.com火的能力。
– 包括：组成构件材料的燃烧性能、构件耐火极 限。
度140℃， – 或背火面任一测点温度超过初始温度180℃时
→构件失去绝热性。
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3、耐火极限的判定条件
– 国标《建筑构件耐火试验方法》－分隔构件、 承重构件及具有承重、分隔双重作用的承重分 隔构件。
– 分隔构件：隔墙、吊顶、门、窗等，构件失去 完整性或绝热性时，构件达到耐火极限。耐火 性由完整性、绝热性两个条件共同控制。
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（二）压力条件
– 开始5min后，正压达到：
水平构件：15±5Pa 垂直构件：炉内3m高度、距表面100mm处15±5Pa
– 10min后，正压达到：
水平构件，表面100mm，17±3Pa 垂直构件：炉内3m高度、距表面100mm处17±3Pa
规定正压的目的是为了在炉内与试件背火面形成压 差，便于测试试件的完整性是否破坏。
– 我国防火设计中，构件的耐火极限是衡量建筑 物耐火等级的主要指标，而承重构件的耐火极 限是结构能否于火灾中保持稳定而不倒塌的惟 一保证。
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7．2 建筑构件的耐火试验条件
一、升温条件
– （1）炉温控制：T-T0=345lg（8t+1），图7-1 – （2）允许温度偏差：
偏差
A B
d
100
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（三）加载条件
荷载的量值：工作荷载＜设计荷载＜试验荷载，并 且差别很大。所以实际加载量值应在试验报告中注 明。由于工作载荷尚无明确的取值原则，使某些耐 火极限的数值不够可靠，有关研究人员建议，工作 载荷不应小于构件设计载荷的70%。
承重构件的试验荷载，应在试验前一次加足，并在 试验过程中保持其大小和方向不变。
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1、构件的燃烧性能（按明火作用下的变化）
– 1)不燃性材料：火烧或高温－不起火、不微燃、 不炭化。如钢材、混凝土、砖、砂浆、石材、 陶瓷棉砖、石膏板、石棉瓦等。
注：钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力，发 生很大的形变，导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而 不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟 左右。
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➢建筑构件的耐火试验—升温条件
1200
1000
T-T0(℃)
800
炉内气体的温度：
600
400 T T 034 lg 8 5 t (1 )
200
0 0
60
120
180
240
300
360
t(min)
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Temperature °C
1400
1260 1300
4
1350
1300
B
A-实际平均炉温曲线下的面积；B-标准升温曲线下的面积
T<=10min,d<=15%;10<t<=30,d<=10%;T>30,d<=5%;
A、B试验方法：t<10min内，时间间隔小于1min；在1030min内，时间间隔小于2min；在30min以后，时间间隔 小于5min。时间开始10min后的任何时间里，有任何一个 热电偶测得的炉温与标准时间-温度曲线所对应的标准炉 温不能相差±100℃。把各时间间隔下的面积相加得A、B
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2、构件的耐火极限
耐火极限定义
标准耐火试验中，构件受到火作用时→到 失去稳定性或完整性或绝热性(隔火作用)止， 这段抵抗火作用的时间，(h) 。
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失去稳定性 （承载能力或抗变形能力）
失稳、垮塌、解体
–墙——试验中发生塌垮，则表示试件失去承载能力。
–梁或板——试验中发生塌垮，则表示试件失去承载能
楼板和屋面板——均布加载，其任何单点的载荷不 应超过总载荷的10%。如果必须模拟集中载荷，加 载头与楼板或屋顶表面之间的接触面积不大于 400cm2或总面积的10%。