耐火極限

　　耐火極限 Fire resistance rating 對任一建筑構(gòu)件按時間一溫度標準曲線進行耐火試驗，從受到火的作用時起，到失去支持能力或完整性被破壞或失去隔火作用時為止的這段時間，用小時表示。
　　判定條件
　　（一）失去穩(wěn)定性
　　構(gòu)件在試驗過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3h/1000（mm/min）；
　�。�2）受力主筋溫度變化：16Mn鋼，510℃。
　�。ǘ�）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。
　　失去絕熱性的標志：下列兩個條件之一
　　試件背火面測溫點平均溫升達140℃；
　　試件背火面測溫點任一點溫升達180℃.
　　建筑構(gòu)件耐火極限的三個判定條件，實際應用時要具體問題具體分析：
　�。�1）分隔構(gòu)件（隔墻、吊頂、門窗）：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。
　　試驗裝置
　�。ㄒ唬┤紵�試驗爐
　　1、墻爐：適用各類墻體、門窗的耐火試驗。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。3.6m×4.6m×2.46m。
　　3、柱爐：天津所與加拿大共同開發(fā)的一個項目，達到國際先進水平。2.6m×2.6m×（3~4.2)m
　�。ǘ�）燃燒系統(tǒng)
　　1、燃料的選擇：可采用輕柴油、天燃氣、煤氣或丙烷氣等。
　　2、噴咀的設置：要求小而多。
　　3、爐溫控制：
　�。�1）增減燃燒噴咀的數(shù)量；
　�。�2）調(diào)噴咀的油壓及風壓；
　　（3）調(diào)整煙道閘板的位置。
　�。ㄈ�）加載系統(tǒng)
　　可模擬均布荷載、集中荷載、軸心荷載、偏心荷載。在試驗前一次加足，試驗中保持其大小及方向不變。
　　1、試驗荷載：應按國家有關(guān)設計規(guī)范來確定，或有關(guān)設計單位提供的技術(shù)數(shù)據(jù)來確定。
　　2、加載型式主要包括
　　墻—垂直加載，沿整個寬度通過加載梁加載；
　　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、加載設備：液壓方式、機械方式或重質(zhì)塊。
　　（四）測溫系統(tǒng)分為以下三個方面
　　1、爐內(nèi)溫度測量：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)部溫度測量：把熱電偶預埋在構(gòu)件內(nèi)。
　�。ㄎ澹�壓力、變形測試系統(tǒng)包括兩個方面
　　1、爐壓應保持正壓，用壓力傳感器來測試。
　　2、水平構(gòu)件需測撓度，可用測撓儀。
　　（六）試件要求
　　試件尺寸、制作養(yǎng)護、安裝固定與實際一致。
　　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層的厚度。
　　如非預應力鋼砼簡支梁：
　　保護層厚度（mm）10202530
　　耐火極限（h）1.201.752.002.30
　　2、無保護鋼梁耐火極限為0.25h。
　　四、樓板的耐火極限
　　簡支鋼砼圓孔空心板
　　保護層厚度（mm）102030
　　耐火極限（h）0.91.251.50
　　預應力鋼砼圓孔空心板
　　保護層厚度（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
　　國家標準GB50368《住宅建筑規(guī)范》第 9．4．3條強制性規(guī)范規(guī)定住宅建筑中豎井的設置應符合下列要求： 電纜井、管道井、排煙道、排氣道等豎井應分別獨立設置，其井壁應采用耐火極限不低于1．0h的不燃性構(gòu)件。
　　影響因素
　�。ㄒ唬┩暾�性
　　1、砼的含水量
　　2、構(gòu)件的接縫或填縫材料
　�。ǘ�）絕熱性
　　1、材料的導溫系數(shù)
　　2、構(gòu)件的厚度
　�。ㄈ�）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、實際材料強度
　　5、截面形狀與尺寸
　　6、配筋方式
　　7、配筋率
　　8、表面保護
　　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，細筋置于外層；
　　7、提高鋼筋、砼的強度等級；
　　8、改變支承條件，增加約束。