第7章建筑构件的耐火试验 PPT
建筑构件地燃烧性能和耐火极限
实用标准文案
续表3.2.1 建筑构件的燃烧性能和耐火极限
文档
续表3.2.1
建筑构件的燃烧性能和耐火极限
续表3.2.1
建筑构件的燃烧性能和耐火极限
实用标准文案
续表3.2.1 建筑构件的燃烧性能和耐火极限
实用标准文案
实用标准文案
续表3.2.1 建筑构件的燃烧性能和耐火极限
实用标准文案
1
凝土，；L为构件的计算长度。
2对于矩形钢管混凝土柱，B为截面短边边长。
3钢管混凝土柱的耐火极限为根据福州大学土木建筑工程学院提供的理论计算值，未经逐个试验验证。
实用标准文案
续表321 建筑构件的燃烧性能和耐火极限
实用标准文案
续表3.2.1 建筑构件的燃烧性能和耐火极限
实用标准文案
实用标准文案
续表3.2.1 建筑构件的燃烧性能和耐火极限
实用标准文案
2墙的总厚度包括抹灰粉刷层；
3中间尺寸的构件，其耐火极限建议经试验确定，亦可按插入法计算；
4计算保护层时，应包括抹灰粉刷层在内；
5现浇的无梁楼板按简支板的数据采用；
6人孔盖板的耐火极限可参照防火门确定。
梁、板和非承重建筑构件耐火试验方法
梁、板和非承重建筑构件耐火试验方法中华人民共和国公安部部标准GN 15--82目录1 试验设备2 标准升温和压力条件3 试件要求4 试验程序5 判定条件6 试验报告建筑构件耐火试验是为了确定构件的耐火极限。
建筑构件耐火极限系指对任一建筑构件按时间-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止的这段时间，以小时表示。
本方法适用于简支梁、简支楼板、屋面板、非承重墙、吊顶等类建筑构件耐火试验。
相似构件的耐火试验亦可仿照使用。
1 试验设备1．1燃烧试验炉建筑构件耐火试验由燃烧试验炉来实现。
试验需用立式和卧式两种类型的燃烧试验炉。
1．1．1立式炉用于墙类构件试验，炉膛尺寸不小于1940×1650×2800mm，采用移动式炉门；卧式炉用于粱、楼板、屋面板、吊顶等类构件试验，炉膛尺寸不小于5320×1400×1250mm，宜用活动大板拱形炉盖。
1．1．2燃烧试验炉应满足2．1条的升温条件和炉膛温度均匀性的要求。
1．2 炉内压力测试装置炉内压力测试可用耐高温静压测定管和精度为1级的补偿式微压计。
1．3加荷设备试验承重构件时，其加荷设备应能满足按设计荷载量加荷和荷载分布方式的要求。
1．4测温装置1．4．1炉内温度测试装置：采用精度不低于1.5级，丝径为0.75－1.5mm的镍铬-镍硅热电偶和精度为0.3级的温度数字显示仪。
热电偶的热接点应伸出套管端部25mm。
1．4．2背火面温度测试装置：采用精度不低于1.5级，丝径不大于0.7mm 的镍铬-镍硅热电偶和精度不低于0.3级的温度数字显示仪。
1．5测挠装置试验受弯构件时，采用精度不低于1．5级，量程不小于250mm 的测挠仪测量试件跨中的挠度。
2 标准升温和压力条件2．1标准升温试验时炉内温度的上升随时间而变化，按下列关系式控制：T－T0=3451og10（8t+1）式中: t ---试验所经历的时间，min;T－--t时间时的炉内温度，℃；T0---试验开始时的炉内温度，℃。
3-1-建筑构件的耐火性能
（四）构件的约束及边界条件 反映构件实际使用中的情况 （五）受火条件 墙壁、隔板、门窗 墙壁、隔板、门窗——一面受火 一面受火 楼板、屋面板、吊顶 楼板、屋面板、吊顶——下面受火 下面受火 横梁——两侧和底面共三面受火 横梁 两侧和底面共三面受火 柱子——所有垂直面受火 所有垂直面受火 柱子 （六）试件要求 1、结构：试件的制作与安装应反映构件在实际中的使用 、结构： 情况 2、尺寸：应与实际尺寸相同，当构件尺寸＞试验炉所容 、尺寸：应与实际尺寸相同，当构件尺寸＞ 纳尺寸， 纳尺寸，应： 跨度； 墙：3m高×3m宽；梁：4m跨度；柱：3m高 高 宽 跨度 高 楼板及屋面板：四面支承， 长 楼板及屋面板：四面支承，4m长×3m宽 宽
（7）连续梁优于简支梁。 ）连续梁优于简支梁。 （8）钢筋混凝土轴心受压柱优于小偏心受压柱，小偏心 ）钢筋混凝土轴心受压柱优于小偏心受压柱， 受压柱优于大偏心受压柱。 受压柱优于大偏心受压柱。 （9）钢筋混凝土偏心受压构件受拉边受到保护时优于受 ） 压边受到保护时。 压边受到保护时。 形柱、 形柱 工形柱、 形柱、 （10）钢筋混凝土矩形柱优于 形柱、L形柱、工形柱、 ）钢筋混凝土矩形柱优于T形柱 十字形柱。 十字形柱。 （11）靠墙柱优于四面受火柱。 ）靠墙柱优于四面受火柱。 （12）截面（宽度）较大者优于较小者。 ）截面（宽度）较大者优于较小者。 （13）钢筋混凝土构件配筋率低者优于配筋率高者。 ）钢筋混凝土构件配筋率低者优于配筋率高者。 （14）表面抹灰者优于未抹灰者。 ）表面抹灰者优于未抹灰者。 （15）主筋保护层厚度大者优于保护层厚度小者。 ）主筋保护层厚度大者优于保护层厚度小者。
五、 建筑构件的耐火试验过程
（一）试件设计、安装及加荷 试件设计、 （二）试验的开始和结束 （三）测量与观察 1、测量的次数 、 2、热电偶布置 、 3、试件变形测量 、 4、试件完整性测量 、 5、荷载测量及其它观测 、 （四）试验报告
建筑构件耐火试验方法
建筑构件耐火试验方法
建筑构件的耐火试验方法主要有以下几种：
1. 水平耐火试验方法：将构件水平放置在试验炉中，然后在炉内升温，观察构件在一定时间内的承受能力。
2. 垂直耐火试验方法：将构件垂直放置在试验炉中，然后在炉内升温，观察构件在一定时间内的承受能力。
3. 抗火化学试验方法：将构件暴露在火焰或高温环境下，然后观察构件在这种环境下的耐火性能。
4. 抗火性能评定方法：通过对构件进行全面的耐火性能评定，包括抗火时间、温度变化、表面变化等方面进行评价。
以上是常见的建筑构件耐火试验方法，这些方法主要用于评估建筑构件在火灾时的耐火性能，以确保建筑物的安全性。
具体选择哪种方法，可以根据实际情况和试验要求来决定。
建筑构件的耐火极限
建筑构件的耐火极限构件背火面温升出现以下任一限定情况即认为丧失隔热性：①平均温升超过初始平均温度140℃②任一位置的温升超过初始温度180o C o初始温度应是试验开始时背火面的初始平均温度。
耐火完整性是指在标准耐火试验条件下，当建筑分隔构件一面受火时,在一定时间内防止火焰和烟气穿透或在背火面出现火焰的能力。
承重构件（如梁、柱、屋架等）不具备隔断火焰和阻隔热传导的功能,所以失去稳定性即达到其耐火极限。
耐火完整性是指在标准耐火试验条件下，当建筑分隔构件一面受火时,在一定时间内防止火焰和烟气穿透或在背火面出现火焰的能力。
承重分隔构件（如承重墙、防火墙、楼板、屋面板等）具有承重和分隔双重功能，所以当构件在试验中失去稳定性或完整性或隔热性时，构件即达到其耐火极限。
耐火稳定性是指在标准耐火试验条件下，承重建筑构件在一定时间内抵抗坍塌的能力。
耐火极限是衡量建筑构件耐火性能的主要指标，需要通过符合国家标准规定的耐火试验来确定。
判定构件在耐火试验期间能够持续保持其承载能力的参数是构件的变形量和变形速率。
建筑材料的燃烧性能好，构件的耐火极限就低。
无防火保护的钢结构的耐火时间通常仅为15~20min,故在火灾作用下极易被破坏，往往在起火初期即变形倒塌。
建筑耐火能力取决于建筑构件的燃烧性能和耐火极限。
通常采用建筑构件是否失去耐火稳定性，耐火完整性，耐火隔热性来判断构件是否达到耐火极限。
构件发生以下任一限定情况即认为丧失完整性：(1)依据标准耐火试验，棉垫被点燃。
(2)依据标准耐火试验，缝隙探棒可以穿过。
(3)背火面出现火焰且持续时间超过IOs o判定构件在耐火试验期间能够持续保持其承载能力的参数是构件的变形量和变形速率。
影响建筑构件耐火性能的因素有材料本身的燃烧性能、材料的高温力学性能和导热性能、建筑构件的截面尺寸、构件的制作方法、构件间的构造方式、保护层的厚度。
为提高钢构件的耐火极限其耐火极限就越高，通常采取涂刷防火涂料或包覆不燃烧材料的方法进行防火保护，增加保护层的厚度可以提高构件的耐火极限。
通用建筑构件的耐火性能
通用建筑构件的耐火性能建筑构件起火或受热会因受到结构破坏而失去稳定，造成建筑物倒塌和人员伤亡，因此建筑物必须具有一定的耐火能力。
《建筑构件耐火试验方法》(GB/T 9978. 1-2008)将标准耐火试验条件下，建筑构件、配件或结构从受火的作用时起，到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间称为耐火极限。
并将在标准耐火试验条件下，承重或非承重建筑构件在一定时间内抵抗垮塌的能力，消防工程称为耐火稳定性。
我国防火设计中，构件的耐火极限时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不倒塌的唯一保证。
一、建筑构件的耐火试验对耐火构件经行耐火试验，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工作直接相关.图2-4为标准时间----温度曲线，该曲线最早由英国提出，后来成为国际上通用的标准耐火实验的升温条件。
它是为了方便按统一方法进行实验。
根据数据积累给出的火灾在爆炸后的一种理想状态下的温度与时间的关系曲线。
耐火试验采用明火加热，使试件受到与实际火灾相似的火焰作用。
为了模拟一般室内火灾的发展阶段，试验时，炉内气体的温度按下式控制:T-To=345 1g(8t+ 1)式中t—升温时间，min;T-t时刻的炉内温度，℃;TO—炉内初始温度，℃，一般在5----40度范围内。
在试验中，由于多种原因的影响，炉内温度完全按照上式升高是不可能的，会存在一定的误差。
炉温偏离标准升温曲线的偏差d按照下式计算。
/A-B/d= ----------x100B式中A——实际平均炉温曲线下的面积;B——标准升温曲线下的面积;d-——偏离标准升温曲线的偏差。
当t<10min时，要求d<15环;当1O<t<30min时，要求d<5%面积A，B的计算方法为:试验开始10min内，时间间隔小于1min;在10~~30min内，时间间隔小于1min;在10 - 30min间隔内,时间间隔小于2min;在30min以后，时间间隔小于5min.在此时间间隔下，把各间隔内温度曲线下的面积相加即得到A,B面积。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
▪ （二）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。
▪ （三）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180℃.
▪ 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：
四、易燃烧体：用易燃烧材料做成的构件。
易燃烧材料：凡达不到可燃性等级的材料均为易燃烧材料。 如：油毡、装饰用的锦缎等。
7.2 建筑构件的耐火极限
▪ 7.2.1 概述 ▪ 1.定义:对任一建筑构件，按照时间—温
度标准曲线进行耐火试验，从受火作用时 起，到构件失去稳定性或完整性或绝热性 (隔火作用)时止，这段抵抗火的作用时间， 称为耐火极限，通常用小时（h）来表示。
第7章 建筑构件的耐火试验
7.1 建筑构件的燃烧性能
建筑构件的耐火性能包括两部分内容：组成构建材料的燃烧 性能和构件的耐火极限。 建筑构件按其燃烧性能分为四大类：
一、不燃烧体：用不燃材料制成的构件。 不燃材料：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(混凝土）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
▪ 标准耐火试验必须遵循的升温条件、压力条件、约束条件、 受火条件和试件要求等。
▪ 1.升温条件 ▪ 标准时间—温度曲线（标准火灾升温曲线）室内火灾发
展过程分为三个阶段： ▪ OA—火灾初起阶段 ▪ AC—火灾发展阶段 ▪ C点以后—火灾熄灭阶段
在实际的火灾中，每一起火灾的时间--温度曲线是各不相同 的，但为了对建筑构件进行耐火实验，进而对其耐火极限 进行度量，必须人为规定一种能反映、模拟一般火灾规律 的标准温升条件，把它绘制成曲线就称为时间--温度标准 曲线。
▪ 1)失去稳定性：构件在试验中失去支持能力或抗变形能力。 ▪ （1）外观判断 ▪ （2）受力主筋温度变化 Mn钢510℃ ▪ 2)失去完整性：分隔构件失去阻止火焰和高温气体穿透或阻
止其背火面出现火焰的性能。
▪ （出现穿透性裂缝或孔隙；在2-3cm处放一新鲜棉花垫 100×100×20mm，停留时间10-30秒，发生炭化或燃烧）
（17±3）Pa。 ▪ 2.垂直构件 试验炉运行时，应控制试件底面以下100 mm处的水平面或者
检测梁时在吊顶水平底面以下10mm处的炉内压力值为20Pa。 ▪ （三）加载条件： ▪ 1、荷载的量值：试验荷载＞设计荷载＞工作荷载 ▪ 2、加载的型式 （1）墙：垂直加载 （2）楼板和屋面板：均布加载 （3）梁：垂直加载在总长度1/8，3/8，5/8，7/8四处加载 （4）柱：垂直加载
制 ▪ 3.建筑构件耐火极限的意义 ▪ ①为正确制定和贯彻建筑防火法规提供科学依据。 ▪ ②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，减少火灾损失提供技术措施。 ▪ ③为火灾烧损后建筑结构的加固工作提供依据。 ▪ ④是衡量建筑物耐火等级的主要指标。
7.2.2 建筑构件的耐火试验条件
▪ 《建筑构件耐火试验方法》GB/T 9978－2008 ▪ 代替GB/T 9978－1999
▪ （四）构件的约束及边界条件 ▪ 反映构件实际使用中的情况 ▪ （五）受火条件 ▪ 墙壁、隔板、门窗——一面受火 ▪ 楼板、屋面板、吊顶——下面受火 ▪ 横梁——两侧和底面共三面受火 ▪ 柱子——所有垂直面受火 ▪ （六）试件要求 ▪ 1、结构：试件的制作与安装应反映构件在实际中的使用情况 ▪ 2、尺寸：应与实际尺寸相同，当构件尺寸＞试验炉所容纳尺
时间-温度标准曲线是指按特定的加温方法，在标准的实验 室条件下，所表示的现场火灾发展情况的一条理想化了的 试验曲线。该曲线以被国际标准化组织采纳，目的是为了 对建筑构件的极限耐火时间有一个统一的检验标准。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
▪ 规定的热电偶测得炉内平均温度，按以下关系式 （见图7.1）对其进行监测和控制：
▪ （1）分隔构件（隔墙、吊顶、门窗）：失去完整性或绝 热性；
▪ （2）承重构件（梁、柱、屋架）：失去稳定性； ▪ （3）承重分隔构件（承重墙、楼板）：失去稳定性或完
整性或绝热性。
▪ 影响耐火极限的因素
（1）材料的燃烧性能。材料的燃烧性能好，构件耐 火极限就低。
▪ 3)失去绝热性：指分隔构件失去隔绝过量热传导的性能。 ▪ 背火面测平均温度超过初始温度140℃或任一测点温度超过
初始温度180℃ 或任一测点温度达到2隔构件：失去完整性或绝热性 ▪ ②承重构件：失去稳定性 ▪ ③承重分隔构件：由稳定性、完整性、绝热性三个条件控
寸，应不得小于下述规定：
▪ 墙：3m高×3m宽；梁：4m跨度；柱：3m高 ▪ 楼板及屋面板：四面支承，4m长×3m宽
7.2.3 耐火极限的判定条件
▪ （一）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。此条 件主要针对承重构件。 ▪ （1）外观判断：如墙发生垮塌；梁板变形大于L/20（L 为试件跨度）； 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）（h为试件 在载炉内的受火高度）； ▪ （2）受力主筋温度变化：16Mn钢，510℃。
成而用不燃烧材料做保护层的构件。 难燃性材料：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、可燃烧体：用燃烧材料做成的构件。 可燃烧性材料：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。
TT 034 lg 5 8t (1)
其中 t—试验加热时间，min T—t时刻炉内温度，℃ T0—炉内初始温度，℃,应在5—40℃范围内。
图7.1 标准时间-温度曲线
▪ （二）压力条件：(正压操作) ▪ 1.一般要求 保证沿炉内高度处每米的压力梯度值为8Pa。 试验开始5min后压力值为（15±5）Pa，10min后压力值为