培训模块四-建筑构件的耐火极限

培训模块四-建筑构件的耐火极限

培训项目3   建筑构件的耐火极限

【培训重点】

1.熟练掌握耐火极限的定义。

2.掌握建筑构件耐火极限的判定依据。

3.了解影响耐火极限的因素。

建筑构件起火或受热失去稳定性，会使建筑倒塌破坏，造成人员伤亡。为了安全疏散人员、抢救物资和扑救火灾，要求建筑应具有一定的耐火能力。而建筑耐火能力取决于建筑构件的燃烧性能和耐火极限。

一、耐火极限的定义

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的时间，用小时（h）表示。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。

二、耐火极限的判定

通常采用建筑构件是否失去耐火稳定性、完整性和隔热性来判断构件是否达到了耐火极限，只要建筑构件出现上述的任一现象，即表明该建筑构件达到了耐火极限。

1.耐火稳定性

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。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。

2.耐火完整性

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。

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10s。

3.耐火隔热性

耐火隔热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，在一定时间内防止其背火面温度超过规定值的能力。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180℃。初始温度应是试验开始时背火面的初始平均温度。

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；

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；

隔热防火门在规定时间内要满足耐火完整性和隔热性，非隔热防火门在规定时间内只要满足耐火完整性即可。

三、影响耐火极限的因素

在火灾中，耐火性能好的建筑构件起到阻止火势蔓延扩大、延长支撑时间的作用，构件的耐火性能直接决定着建筑在火灾中的失稳和倒塌时间，以及控制火灾向相邻防火分区蔓延的   时间。影响建筑构件耐火性能的因素较多，主要有以下方面：

1.材料本身的燃烧性能

材料本身的燃烧性能是构件耐火极限主要的内在影响因素。 若组成建筑构件的材料本身是可燃材料，构件就会被引燃并传播蔓延火灾，构件的完整性被破坏，失去隔热能力，逐步丧失承载能力而失去稳定性，构件的耐火极限相对较低。材料的燃烧性能好，构件的耐火极限就低。木质楼板就比钢筋混凝土楼板的耐火极限低。

2.材料的高温力学性能和导热性能

在高温下力学性能较好和导热性能较差的材料组成的构件，其耐火极限较高；反之，则耐火极限较低。如相同受力条件的钢筋混凝土柱的耐火极限就比钢柱的耐火极限高得多。与混凝土结构相比，钢结构自 重轻、强度高 、抗震性能好，便于工业化生产，施工速度快。但钢结构的耐火性能很差，其原因主要有两个方面：一是钢材热传导系数大，火灾下钢结构升温快；二是钢材强度随温度升高而迅速降低。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。

3.建筑构件的截面尺寸

相同受力条件、相同材料组成的构件，截面尺寸越大，耐火极限就越高。

4.构件的制作方法

相同材料 、相同截面尺寸、不同制作工艺生产的构件，其耐火极限也不同。如预应力钢筋混凝土构件的耐火极限远低于现浇钢筋混凝土构件。

5.构件间的构造方式

在其他条件一定时，构件间不同的连接方式影响构件的耐火极限，尤其是对节点的处理方式，如焊接、螺钉连接、简支 、 现浇等方式。相同条件下，现浇钢筋混凝土梁板比简支钢筋混凝土梁板的耐火极限高。

6.保护层

构件保护层厚度越大，其耐火极限就越高。为提高钢构件的耐火极限，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。