耐火極限

　　耐火極限 Fire resistance rating 對任一建筑構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）失去穩定性
　　構件在試驗過程中失去支持能力或抗變形能力。
　　（1）外觀判斷：如墻發生垮塌；梁板變形大于L/20；柱發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℃。
　　（二）失去完整性
　　適用于分隔構件，如樓板、隔墻等。失去完整性的標志：出現穿透性裂縫或穿火的孔隙。
　　（三）失去絕熱性
　　適用于分隔構件，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）分隔構件（隔墻、吊頂、門窗）：失去完整性或絕熱性；
　　（2）承重構件（梁、柱、屋架）：失去穩定性；
　　（3）承重分隔構件（承重墻、樓板）：失去穩定性或完整性或絕熱性。
　　試驗裝置
　　（一）燃燒試驗爐
　　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、吊頂等構件的耐火試驗。3.6m×4.6m×2.46m。
　　3、柱爐：天津所與加拿大共同開發的一個項目，達到國際先進水平。2.6m×2.6m×（3~4.2)m
　　（二）燃燒系統
　　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）增減燃燒噴咀的數量；
　　（2）調噴咀的油壓及風壓；
　　（3）調整煙道閘板的位置。
　　（三）加載系統
　　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：應按國家有關設計規范來確定，或有關設計單位提供的技術數據來確定。
　　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、機械方式或重質塊。
　　（四）測溫系統分為以下三個方面
　　1、爐內溫度測量：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、試件內部溫度測量：把熱電偶預埋在構件內。
　　（五）壓力、變形測試系統包括兩個方面
　　1、爐壓應保持正壓，用壓力傳感器來測試。
　　2、水平構件需測撓度，可用測撓儀。
　　（六）試件要求
　　試件尺寸、制作養護、安裝固定與實際一致。
　　筑構件的耐火極限
　　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、輕質隔墻
　　木龍骨——鋼絲網抹灰：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、吊頂的耐火極限
　　木吊頂擱柵——鋼絲網抹灰：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
　　鋼絲網抹灰：0.25h
　　六、管道的耐火極限
　　國家標準GB50368《住宅建筑規范》第 9．4．3條強制性規范規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的不燃性構件。
　　影響因素
　　（一）完整性
　　1、砼的含水量
　　2、構件的接縫或填縫材料
　　（二）絕熱性
　　1、材料的導溫系數
　　2、構件的厚度
　　（三）穩定性
　　1、構件材料的燃燒性能
　　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
　　10、支承條件
　　提高措施
　　1、處理好接縫，防止出現穿透性裂縫；
　　2、使用導熱(溫)系數低的材料或加大構件厚度；
　　3、使用不燃材料；
　　4、構件表面抹灰或噴涂防火涂料；
　　5、加大構件截面，主要是加大寬度；
　　6、配16Mn、15MnV鋼，把粗筋置于內層，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。