什么叫耐火极限?如何划分建筑物耐久等级和耐火等级?
耐火极限是指在标准耐火试验条件下,建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起,至失去承载能力、完整性或隔热性时止所用时间,用小时表示。
一般构件的耐火极限是由建筑物的耐火等级,一级耐火等级建筑物的防火墙耐火极限为3h,柱耐火极限为3h,梁耐火极限为2h。为了保证建筑物的安全,必须采取必要的防火措施,使之具有一定的耐火性,即使发生了火灾也不至于造成太大的损失,通常用耐火等级来表示建筑物所具有的耐火性。一座建筑物的耐火等级不是由一两个构件的耐火性决定的,是由组成建筑物的所有构件的耐火性决定的,即是由组成建筑物的墙、柱、梁、楼板等主要构件的燃烧性能和耐火极限决定的。
延伸阅读
材料耐火极限规范规定?
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。
中文名
耐火极限
外文名
fire resistance rating
类别
建材性能
测量标准
温度标准曲线
适用范围
承重结构、分隔结构等
试验装置
燃烧试验炉
影响因素
完整性、稳定性
提高措施
适用不燃材料等
建筑方面
影响因素
提高措施
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。
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);
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:
分隔构件(隔墙、吊顶、门窗):失去完整性或绝热性;
承重构件(梁、柱、屋架):失去稳定性;
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
燃烧试验炉
墙炉:适用各类墙体、门窗的耐火试验。3.06m×1.26m×3.05m
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。
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
燃烧系统
燃料的选择:可采用轻柴油、天燃气、煤气或丙烷气等。
喷咀的设置:要求小而多。
炉温控制:
增减燃烧喷咀的数量;
调喷咀的油压及风压;
调整烟道闸板的位置。
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。
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。
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。
加载设备:液压方式、机械方式或重质块。
测温系统分为以下三个方面
炉内温度测量:丝径为0.75~1.00mm热电偶和记录仪。
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。
试件内部温度测量:把热电偶预埋在构件内。
压力、变形测试系统包括两个方面
炉压应保持正压,用压力传感器来测试。
水平构件需测挠度,可用测挠仪。
试件要求
试件尺寸、制作养护、安装固定与实际一致。
建筑方面
墙的耐火极限
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
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)75100200
耐火极限(h)2.506.008.00
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。
柱的耐火极限
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
钢柱的耐火极限:0.25h
梁的耐火极限
钢砼梁的耐火极限主要取决于主筋保护层的厚度。
无保护钢梁耐火极限为0.25h。[1]
楼板的耐火极限
简支钢砼圆孔空心板
保护层厚度(mm)102030
耐火极限(h)0.91.251.50
预应力钢砼圆孔空心板
保护层厚度(mm)102030
耐火极限(h)0.40.70.85
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
管道的耐火极限
国家标准GB50368《住宅建筑规范》第 9.4.3条强制性规范规定住宅建筑中竖井的设置应符合下列要求: 电缆井、管道井、排烟道、排气道等竖井应分别独立设置,其井壁应采用耐火极限不低于1.0h的不燃性构件。[2]
影响因素
完整性
砼的含水量
构件的接缝或填缝材料
绝热性
材料的导温系数
构件的厚度
稳定性
构件材料的燃烧性能
有效荷载量
钢材品种
实际材料强度
截面形状与尺寸
配筋方式
配筋率
表面保护
受力状态
支承条件
提高措施
处理好接缝,防止出现穿透性裂缝;
使用导热(温)系数低的材料或加大构件厚度;
使用不燃材料;
构件表面抹灰或喷涂防火涂料;
加大构件截面,主要是加大宽度;
配16Mn、15MnV钢,把粗筋置于内层,细筋置于外层;
提高钢筋、砼的强度等级;
改变支承条件,增加约束。
耐火极限及使用范围?
(1)甲级防火门。甲级防火门。耐火极限不低于1.5h的门为甲级防火门。甲级防火门主要安装于防火分区间的防火墙上。建筑物内附设一些特殊房间的门也为甲级防火门,如燃油气锅炉房、变压器室、中间储油间等。(2)乙级防火门。耐火极限不低于1.0h的门为乙级防火门。防烟楼梯间和通向前室的门,高层建筑封闭楼梯间的门以及消防电梯前室或合用前室的门均应采用乙级防火门。
(3)丙级防火门。耐火极限不低于0.5h的门为丙级防火门。建筑物中管道井、电缆井等竖向井道的检查门和高层民用建筑中垃圾道前室的门均应采用丙级防火门。
耐火极限1小时属于什么等级?
耐火极限1小时属于什么等级要看对应于什么材料或构件而言。
例如:对于防火门窗来说,耐火极限1小时相对应的就是乙级防火门窗。对于楼板来说,耐火极限1小时相当于二级耐火,而对于梁来说,耐火极限1小时相当于三级耐火。
所以,不同的建筑部位或构件,根据其耐火等级的不同,其耐火极限的时间要求也是不一样的,“耐火极限1小时”必须同时指明其对应的材料或构件,才能判断其等级。
什么叫燃烧性能和耐火极限?
耐火极限的定义是:
对任意建筑构件进行耐火试验,从受到火的作用开始,到失去支撑力,或完整性受到破坏,或失去隔火作用止的这段时间。
燃烧性能是指材料燃烧或遇火时所发生的一切物理和化学变化,这项性能由材料表面的着火性和火焰传播性、发热、发烟、炭化、失重以及毒性生成物的产生等特性来衡量。燃烧可以发光、放热。
建筑构件燃烧性能特点
①一级耐火等级建筑:主要建筑构件全部为不燃烧性
②二级耐火等级建筑:主要建筑构件除吊顶为难燃烧性,其它为不燃烧性。
③三级耐火等级建筑:屋顶承重构件为可燃性。
④四级耐火等级建筑:防火墙为不燃烧性, 其余为难燃性和可燃性。
什么叫耐火极限,耐火等级标准取决于什么?
1、耐火极限。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。
2、钢材的耐火极限较低,通常只有0.25h,也就是15分钟
3、在钢结构的建筑物中,钢材可用来做梁、柱等,但是耐火极限不够(通常这些部位的耐火极限都要求较高,比如柱子,通常要求耐火极限是2-3个小时),这样就得刷防火涂料提高耐火极限。具体刷多厚或刷什么样的涂料,要根据实际确定,总之达到建筑对建材所要求的耐火极限就可以了。