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胶合木结构的耐火防火规范

2022-11-07

木材遇火时,其强度的保持时间比金属要长。毫无防火保护的金属构件的强度在火灾中会迅速下降,而且常常几乎没有预兆的就突然倒塌。相反,木材因为表面的炭化层作用,只会缓慢地产生强度的损失。建筑物火灾的平均温度大约在摄氏700到900度之间。温度升至摄氏230度时,钢材强度急剧下降在摄氏750度时,其强度只有原先的10%。


碳化胶合木


通常,只有在温度达到摄氏250度时木材才会燃烧。一旦木材着火,在火势凶猛的情况下木材通常以每分钟0.64毫米的速度炭化。


炭化层自然地将木材与外界隔离并且提高木构件可承载的温度。 在重型木结构建构中,对所有承重木结构构件的Z小尺寸(包括截面高度和宽度)均设定限制值。该设计可以消除楼梯和屋顶下方隐蔽的空间,而且能规范经批准的连接件和建筑细节的使用要求。如果设计合理,胶合木体系符合美国标准建筑规范提出的重型结构适用标准。火灾发生时,重型木结构的性能明显优于绝大多数毫无保护的“不可燃”建筑。由于消除了隐蔽空间以及大型层积木材结构本身具有完整的结构,灭火工作更安全易行。耐火极限则是指建筑构件在倒塌前可以支撑其负荷的时间长短。耐火建筑的目标是为了人员安全撤离建筑物提供充足的时间。此外,还要进行胶合梁耐火等级的层板修正(lay-up modification)。例如,可将横截面为170毫米*340毫米而且三面遇火的简支胶合梁设定为一小时的耐火等级。要符合此等级,要在制作过程中从胶合梁中取出一个内层板或中心板,然后在梁底部添加一个受拉层板。


进行耐火测试的标准胶合梁,虽然梁的外表层已经炭化,但是其内部区域仍然没有燃烧。在火灾中,炭化的外部材料可以作为绝缘层降低内部材料燃烧的速率。


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