耐火極限

　　耐火極限 Fire resistance rating 對(duì)任一建筑構(gòu)件按時(shí)間一溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行耐火試驗(yàn)，從受到火的作用時(shí)起，到失去支持能力或完整性被破壞或失去隔火作用時(shí)為止的這段時(shí)間，用小時(shí)表示。
　　判定條件
　　（一）失去穩(wěn)定性
　　構(gòu)件在試驗(yàn)過(guò)程中失去支持能力或抗變形能力。
　　（1）外觀判斷：如墻發(fā)生垮塌；梁板變形大于L/20；柱發(fā)生垮塌或軸向變形大于h/100（mm）或軸向壓縮變形速度超過(guò)3h/1000（mm/min）；
　　（2）受力主筋溫度變化：16Mn鋼，510℃。
　　（二）失去完整性
　　適用于分隔構(gòu)件，如樓板、隔墻等。失去完整性的標(biāo)志：出現(xiàn)穿透性裂縫或穿火的孔隙。
　　（三）失去絕熱性
　　適用于分隔構(gòu)件，如墻、樓板等。
　　失去絕熱性的標(biāo)志：下列兩個(gè)條件之一
　　試件背火面測(cè)溫點(diǎn)平均溫升達(dá)140℃；
　　試件背火面測(cè)溫點(diǎn)任一點(diǎn)溫升達(dá)180℃.
　　建筑構(gòu)件耐火極限的三個(gè)判定條件，實(shí)際應(yīng)用時(shí)要具體問(wèn)題具體分析：
　　（1）分隔構(gòu)件（隔墻、吊頂、門(mén)窗）：失去完整性或絕熱性；
　　（2）承重構(gòu)件（梁、柱、屋架）：失去穩(wěn)定性；
　　（3）承重分隔構(gòu)件（承重墻、樓板）：失去穩(wěn)定性或完整性或絕熱性。
　　試驗(yàn)裝置
　　（一）燃燒試驗(yàn)爐
　　1、墻爐：適用各類墻體、門(mén)窗的耐火試驗(yàn)。3.06m×1.26m×3.05m
　　2、梁板爐：適用于樓板、屋面板、梁、吊頂?shù)葮?gòu)件的耐火試驗(yàn)。3.6m×4.6m×2.46m。
　　3、柱爐：天津所與加拿大共同開(kāi)發(fā)的一個(gè)項(xiàng)目，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。2.6m×2.6m×（3~4.2)m
　　（二）燃燒系統(tǒng)
　　1、燃料的選擇：可采用輕柴油、天燃?xì)狻⒚簹饣虮�烷氣等�?br />　　2、噴咀的設(shè)置：要求小而多。
　　3、爐溫控制：
　　（1）增減燃燒噴咀的數(shù)量；
　　（2）調(diào)噴咀的油壓及風(fēng)壓；
　　（3）調(diào)整煙道閘板的位置。
　　（三）加載系統(tǒng)
　　可模擬均布荷載、集中荷載、軸心荷載、偏心荷載。在試驗(yàn)前一次加足，試驗(yàn)中保持其大小及方向不變。
　　1、試驗(yàn)荷載：應(yīng)按國(guó)家有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)確定，或有關(guān)設(shè)計(jì)單位提供的技術(shù)數(shù)據(jù)來(lái)確定。
　　2、加載型式主要包括
　　墻—垂直加載，沿整個(gè)寬度通過(guò)加載梁加載；
　　樓板和屋面板—均布加載；
　　梁—垂直加載，折算成集中荷載；
　　柱—垂直加載，分軸壓、偏心兩種情況。
　　3、加載設(shè)備：液壓方式、機(jī)械方式或重質(zhì)塊。
　　（四）測(cè)溫系統(tǒng)分為以下三個(gè)方面
　　1、爐內(nèi)溫度測(cè)量：絲徑為0.75~1.00mm熱電偶和記錄儀。
　　2、試件背火面的溫度：絲徑為0.5mm的熱電偶與銅片焊接，并用石棉塹覆蓋。
　　3、試件內(nèi)部溫度測(cè)量：把熱電偶預(yù)埋在構(gòu)件內(nèi)。
　　（五）壓力、變形測(cè)試系統(tǒng)包括兩個(gè)方面
　　1、爐壓應(yīng)保持正壓，用壓力傳感器來(lái)測(cè)試。
　　2、水平構(gòu)件需測(cè)撓度，可用測(cè)撓儀。
　　（六）試件要求
　　試件尺寸、制作養(yǎng)護(hù)、安裝固定與實(shí)際一致。
　　筑構(gòu)件的耐火極限
　　一、墻的耐火極限
　　1、普通粘土磚墻、鋼砼墻的耐火極限大量試驗(yàn)證明，耐火極限與厚度成正比。
　　厚度（mm）
　　耐火極限（h）2.503.505.5010.50
　　2、加氣砼墻的耐火極限
　　耐火極限與厚度也基本是成正比。
　　如加氣砼砌塊墻（非承重墻）
　　厚度（mm）75100200
　　耐火極限（h）2.506.008.00
　　3、輕質(zhì)隔墻
　　木龍骨——鋼絲網(wǎng)抹灰：0.85h
　　石膏板：0.30h
　　水泥刨花板：0.30h
　　板條抹灰：0.85h
　　鋼龍骨——單層石膏板
　　雙層石膏板：1.00h以上
　　4、金屬墻板的耐火極限
　　采用鋁、鋼、鋁合金等薄板作兩面，中間或是空氣層或填礦棉、巖棉等隔熱材料，耐火極限可達(dá)1.50~2.00h。
　　二、柱的耐火極限
　　1、鋼砼柱的耐火極限
　　在通常情況下隨柱截面增大而增大。如C20砼柱：
　　截面積（mm×mm)
　　耐火極限（h）
　　200×200
　　1.40h
　　300×300
　　3.00h
　　370×370
　　5.00h
　　2、鋼柱的耐火極限：0.25h
　　三、梁的耐火極限
　　1、鋼砼梁的耐火極限主要取決于主筋保護(hù)層的厚度。
　　如非預(yù)應(yīng)力鋼砼簡(jiǎn)支梁：
　　保護(hù)層厚度（mm）10202530
　　耐火極限（h）1.201.752.002.30
　　2、無(wú)保護(hù)鋼梁耐火極限為0.25h。
　　四、樓板的耐火極限
　　簡(jiǎn)支鋼砼圓孔空心板
　　保護(hù)層厚度（mm）102030
　　耐火極限（h）0.91.251.50
　　預(yù)應(yīng)力鋼砼圓孔空心板
　　保護(hù)層厚度（mm）102030
　　耐火極限（h）0.40.70.85
　　五、吊頂?shù)哪突饦O限
　　木吊頂擱柵——鋼絲網(wǎng)抹灰：0.25h
　　板條抹灰：0.25h
　　紙面石膏板：0.25h
　　鋼吊頂擱柵——石棉板：0.85h
　　雙層石膏板：0.30h
　　鋼絲網(wǎng)抹灰：0.25h
　　六、管道的耐火極限
　　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50368《住宅建筑規(guī)范》第 9．4．3條強(qiáng)制性規(guī)范規(guī)定住宅建筑中豎井的設(shè)置應(yīng)符合下列要求： 電纜井、管道井、排煙道、排氣道等豎井應(yīng)分別獨(dú)立設(shè)置，其井壁應(yīng)采用耐火極限不低于1．0h的不燃性構(gòu)件。
　　影響因素
　　（一）完整性
　　1、砼的含水量
　　2、構(gòu)件的接縫或填縫材料
　　（二）絕熱性
　　1、材料的導(dǎo)溫系數(shù)
　　2、構(gòu)件的厚度
　　（三）穩(wěn)定性
　　1、構(gòu)件材料的燃燒性能
　　2、有效荷載量
　　3、鋼材品種
　　4、實(shí)際材料強(qiáng)度
　　5、截面形狀與尺寸
　　6、配筋方式
　　7、配筋率
　　8、表面保護(hù)
　　9、受力狀態(tài)
　　10、支承條件
　　提高措施
　　1、處理好接縫，防止出現(xiàn)穿透性裂縫；
　　2、使用導(dǎo)熱(溫)系數(shù)低的材料或加大構(gòu)件厚度；
　　3、使用不燃材料；
　　4、構(gòu)件表面抹灰或噴涂防火涂料；
　　5、加大構(gòu)件截面，主要是加大寬度；
　　6、配16Mn、15MnV鋼，把粗筋置于內(nèi)層，細(xì)筋置于外層；
　　7、提高鋼筋、砼的強(qiáng)度等級(jí)；
　　8、改變支承條件，增加約束。