建筑耐火极限

关于建筑耐火极限

第一节建筑构件的燃烧性能

建筑构件按其燃烧性能分为三大类：

一、不燃烧体：用不燃材料制成的构件。不燃材料指的是在空气中遇到火烧或高温作用时不起火、不微燃、不炭化的材料。如砖、石、钢材、砼等。

二、难燃烧体：用难燃性材料做成的构件或用燃烧性材料做成而用不燃烧材料做保护层的构件。难燃性材料是指在空气中遇到火烧或高温作用时难起火、难微燃、难炭化，当火源移走后燃烧或微燃立即停止的材料。如经过阻燃处理的木材、沥青砼、水泥刨花板等。

三、燃烧体：用燃烧材料做成的构件。燃烧性材料是指在空气中遇到火烧或高温作用时立即起火或微燃，且火源移走后仍继续燃烧或微燃的材料。如木材。四、耐火极限试验装置（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

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

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，并用石棉堑覆盖。

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

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。

（七）防火门耐火试验图片

第三节常用建筑构件的耐火极限

一、墙的耐火极限

1、普通粘土砖墙、钢砼墙的耐火极限大量试验证明，耐火极限与厚度成正比。

厚度（mm） 120 180 240 370

耐火极限（h） 2.50 3.50 5.50 10.50

2、加气砼墙的耐火极限

耐火极限与厚度也基本是成正比。

如加气砼砌块墙（非承重墙）

厚度（mm） 75 100 200

耐火极限（h） 2.50 6.00 8.00

3、轻质隔墙

木龙骨——钢丝网抹灰：0.85h

石膏板：0.30h

水泥刨花板：0.30h

板条抹灰：0.85h

钢龙骨——单层石膏板

双层石膏板：1.00h以上

4、金属墙板的耐火极限

采用铝、钢、铝合金等薄板作两面，中间或是空气层或填矿棉、岩棉等隔热材料，

耐火极限可达1.50~2.00h。

二、柱的耐火极限

1、钢砼柱的耐火极限

在通常情况下随柱截面增大而增大。如C20砼柱：截面积（mm×mm)

耐火极限（h）

200×200

1.40h

300×300

3.00h

370×370

5.00h

2、钢柱的耐火极限：0.25h

三、梁的耐火极限

1、钢砼梁的耐火极限主要取决于主筋保护层的厚度。

如非预应力钢砼简支梁：

保护层厚度（mm） 10 20 25 30

耐火极限（h） 1.20 1.75 2.00 2.30

2、无保护钢梁耐火极限为0.25h。

四、楼板的耐火极限

简支钢砼圆孔空心板

保护层厚度（mm） 10 20 30

耐火极限（h） 0.9 1.25 1.50

预应力钢砼圆孔空心板

保护层厚度（mm） 10 20 30

耐火极限（h） 0.4 0.7 0.85

五、吊顶的耐火极限

木吊顶搁栅——钢丝网抹灰：0.25h

板条抹灰：0.25h

纸面石膏板：0.25h

钢吊顶搁栅——石棉板：0.85h

双层石膏板：0.30h

钢丝网抹灰：0.25h

六、屋顶承重构件——屋架

无保护钢屋架的耐火极限为0 .25h；钢砼屋架的耐火极限主要取决于保护层厚度，一般保护层厚度为25~30mm，耐火极限为1.50~1.70h。

第四节影响构件耐火极限的因素及提高构件耐火极限的措施

一、影响构件耐火极限的因素

（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

二、提高构件耐火极限的措施

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。

建筑构件耐火极限应用存在的常见问题

慧聪网 2006年1月6日10时38分信息来源：湖北襄樊消防支队

摘要：建筑构件在建筑中广泛使用，由于人们对建筑构件的耐火极限与燃烧性能的不理解，把构件的耐火性与不燃性等同，在防火设计中没有考虑建筑构件耐火极限的重要性，降低了建筑的耐火等级，使建筑火灾隐患增大。本文就建筑构件的耐火极限在实际的应用中存在的问题及处理方法，做了简要的探讨。

关键词：构件耐火极限应用处理

近年来，我国建筑业伴随着国家经济建设得到了突飞猛进的发展，各种建筑物件也随着科学技术的发展层出不穷，各种各样的建筑物件也都见诸于各类建筑之中，但建筑物件耐火极限在防火设计中的重要性时常被忽视，往往给建筑埋下了火灾隐患。

问题之一：把材料的不燃性与耐火性等同。突出表现在建筑构件钢结构的设计与施工上。

众所周知，钢结构是主要建筑结构之一，因其强度高、自重轻，制造简便，施工速度快，塑韧性好等特点，在我国工业、民用建筑中广泛采用。钢材虽然是不燃烧体，却不耐火，受温度达到250℃此时强度下降很快，当受热达到350℃时，强度降低约50%；温度400℃时强度下降约60%；500℃时强度下降80%以上。作为建筑材料，裸露钢材的耐火极限仅为15min。因而在火灾高温作用下，钢结构很快会倒塌。

在防火设计中，许多厂房，尤其是劳动密集型厂房，如制衣、制鞋、纺织、玩具等生产性企业的丙类厂房，钢结构的使用较为普遍。