建築構造物の耐火性
建物と構造物
5.1. 建物の防火確保に関する建築構造。
構造力学のすべての規則に従って設計された建築構造は、原則として、何十年にもわたって使用されてきました。 ただし、火災が発生すると、数時間、場合によっては数分以内に焼失する可能性があります。
同時に、火災による物的損害のほとんどは建物構造の破壊によって引き起こされます。
火災の影響に対する SC の耐性は、消火プロセスにも影響します。 構造物の倒壊は、施設職員や消防士に大きな危険をもたらします。 さらに、火災が消える前に防火システムが崩壊した場合、それ以上の消火は効果がなく、無駄になります。
有機成分が添加された最新の SC は、火災で破壊されるだけでなく、場合によっては発火し、その表面に炎が広がり、燃焼し、有毒な燃焼生成物を放出することがあります。 これにより、火災の継続期間とその危険要因の重要性が大幅に増加します。
5.2. 建築構造物の消防技術的分類。
火災の発生および進展時の挙動の観点から見ると、建築構造物 (SC) は耐火性と火災の危険性によって特徴付けられます。
SCの耐火性の指標は、 耐火限界。英国の火災危険の特徴は次のとおりです。 クラス彼女 火災の危険.
5.3. 耐火限界（連邦法第 123 号）
耐火限界
建築構造物は、特定の設計に対して正規化された、限界状態の 1 つまたは連続するいくつかの兆候の開始時間 (分単位) によって確立されます。
建築構造物の耐火限界状態には主に次のような種類があります。
損失 支持力構造の崩壊または極端な変形の発生によるもの（R）。
燃焼生成物や炎が加熱されていない表面に侵入する構造内の亀裂や穴の形成による完全性の損失 (E)。
構造の非加熱表面の温度が特定の構造の最大値まで上昇することによる断熱能力の損失 (I);
熱流束密度(W)の限界値を達成する。
煙と気密性の喪失 (S)。
5.4. 火災条件下で加熱された場合の建物構造の限界状態の発生基準 (GOST 30247.1)。
SK支持力損失基準
a) 構造崩壊
b) 限界変形の発生:
曲げ可能な構造物用次の場合、限界状態が発生したと見なされます。
a) たわみが L/20 に達した。
b) ひずみの増加速度が L 2 /(9000.h) (cm/min) に達した、
ここで、L はスパン、cm です。 h - 構造セクションの設計高さ、cm。
縦型構造用限界状態とは、鉛直変形量が L/100 に達するか、鉛直変形量の増加速度が 10 mm/min に達する状態と考えてください。 高さ (3.0±0.5) m のサンプルの場合。
SC の完全性の喪失の基準
完全性の損失 (E) は、燃焼生成物や炎が加熱されていない表面に侵入する構造内に貫通亀裂や穴が形成された結果として発生します。 試験中、完全性の損失は綿または天然ウールの綿棒を使用して測定されます。綿棒はホルダー付きの金属フレームに入れられ、炎または燃焼生成物の侵入が予想される場所に運ばれ、10 秒間保持されます。サンプルの表面から 20 ～ 25 mm。
試験の開始から発火またはタンポンの輝きを伴うくすぶりの発生までの時間が、完全性の損失に基づく構造の耐火限界となります。
点火せずに、または光りながらくすぶることなく発生するタンポンの焦げは考慮されていません。
タンポンの寸法は 100 x 100 x 30 mm、重量は 3 ～ 4 g である必要があります。使用前に、タンポンを 105 ℃のオーブンに 24 時間保管する必要があります。 +
5) ℃。 から 乾燥キャビネットタンポンはすぐに取り出されません。 試験開始の30分前まで。 タンポンの繰り返し使用は禁止されています。
SKの断熱能力低下の基準
断熱能力の損失 (I) は、構造物の非加熱表面の温度が平均 140 °C を超えて上昇した場合、またはこの表面の任意の点で構造の温度と比較して 180 °C を超えて上昇した場合に記載されます。試験前に、または試験前の温度構造に関係なく 220 °C 以上の温度まで上昇させます。
表5.1。
耐火基準
| 耐火基準 |
||||
| R | 私 | E |
||
| 水平 | a) 破壊 | A)、 b)
V) | 構造物の亀裂から出る燃焼生成物による綿または綿棒の発火 |
|
| b) | 
|
|||
| V)  , L(cm)、h(cm)、V(cm/分) |
||||
| バーティ- カロリー | a) 破壊 |
|||
| b) |  |
|||
| V) V> 10 mm/分 L=(3.0 +
0.5)m |
||||
(Cくらい)
(Cくらい)、
(Cくらい)、
発煙性と気密性の喪失の基準
煙と気密性の喪失 S試験対象の構造物の加熱と過剰な圧力の負荷の開始から、この構造物の煙とガスの透過に対する抵抗が最小許容値を下回る瞬間までの時間によって決定されます。
さまざまな標準サイズのドア構造の煙およびガス透過に対する比抵抗は、1.96・10 5 m 3 /kg 以上である必要があります。
熱流束密度（HFD）の限界値を達成するための基準
半透明の要素を備えた垂直構造をテストする場合、受信機の 1 つ 熱放射構造物の非加熱表面の幾何学的中心から (500 ± 10) mm の距離に設置されます。 他のものは、最大量の熱放射が予想される要素間の同じ距離にあります。
半透明要素を備えた水平構造物は、基準 W (熱流束密度の最大値に達する) に従って耐火性についてテストされません。
テスト結果は、PTP の制限値である 3.5 kW/m 2 に達するまでにかかる時間によって評価されます。
5.5. 建築構造物の耐火限界の標準化 さまざまな種類
耐荷重構造および周囲構造の耐火限界を標準化するには、次の限界状態が使用されます。
柱、梁、トラス、アーチおよびフレームの場合 - 構造およびノードの耐荷重能力の損失のみ - R;
屋外用 耐力壁およびコーティング - 耐荷重能力と完全性の損失 - R、E、外部非耐力壁の場合 - E;
非重量負荷用 内壁およびパーティション - 断熱能力と完全性の喪失 - E、I;
耐荷重内壁および防火壁の場合 - 耐荷重能力、完全性および断熱能力の損失 - R、E、I;
窓の耐火限界は、完全性が失われるまでにのみ確立されます - E。
半透明の囲い構造およびドア（ガラス面積が少なくとも25％）の場合、最大熱流束密度値 - Wの達成に基づいて耐火限界がさらに標準化されます。
煙の損失と気密性（S）に基づく耐火限界は、充填についてのみ標準化されています 出入り口防火壁の中。
5.6. 建築構造物の耐火限界の指定 (GOST 30247.0)
建築構造物の耐火限界の指定は次のとおりです。 シンボル、限界状態の特定の設計に対して正規化され、これらの状態の 1 つ (最初の状態) に達する時間 (分単位) に対応する数値。
たとえば、規制文書に記載されている指定は次のことを意味します。
R 120 - 耐火限界は耐荷重能力の損失に基づいて少なくとも 120 分でなければなりません。
RE 60 - 耐火限界は、2 つの限界状態のどちらが早く発生したかに関係なく、耐荷重能力の損失と完全性の損失に対して少なくとも 60 分でなければなりません。
REI 30 - 耐火限界は、3 つの限界状態のどれが最初に発生するかに関係なく、耐荷重能力、完全性、および断熱能力の損失に対して少なくとも 30 分でなければなりません。
異なる耐火限界が、異なる限界状態の構造に対して標準化 (または確立) されている場合、耐火限界の指定は、スラッシュで区切られた 2 つまたは 3 つの部分で構成されます。
例えば：
R 120/EI 60 - 少なくとも 120 分の耐火限界 - 耐荷重能力の損失 / および少なくとも 60 分の耐火限界 - 完全性または断熱能力の損失（最後の 2 つのいずれかに関係なく）限界状態が早く発生します。
試験成績書を作成し、証明書を発行する場合 火災安全構造物の実際の耐火限界が確立される限界状態を示す必要があります。
で さまざまな意味異なる限界状態に対する同じ構造の耐火限界。耐火限界の指定は降順にリストされています。
たとえば、R90/I60/E30。
耐火限界の指定におけるデジタル インジケータは、15、30、45、60、90、180、240、360 のいずれかの数字に対応する必要があります。
5.7. 実際の耐火限界と必要な耐火限界。
耐火限界は次のように分類されます。
実績 (Pf) – 実際に存在する構造物の耐火限界。
必須 (P tr) – 規制上の耐火限界。
要求耐火限界 P tr は、建物の耐火要求の程度に応じて決定されます。
SC の実際の耐火限界は、火災試験 (REI) と計算 (RI) の 2 つの方法で決定されます。
質問: 計算によって完全性の損失を予測することが不可能なのはなぜですか?
5.8. 各種SCの耐火試験を規定する基本文書
建築構造物。 耐火性の試験方法。 エレベーターシャフトのドア。
| GOST 30247.0-94 | 建築構造物。 耐火性の試験方法。 一般的な要件 |
| GOST 30247.1-94 | 建築構造物。 耐火性の試験方法。 耐荷重構造と囲い構造 |
| GOST 30247.3-2002 | 建築構造物。 耐火性の試験方法。 エレベーターシャフトのドア |
| GOST R 53298-2009 | GOST R「吊り天井。 耐火試験方法」 |
| GOST R 53299-2009 | GOST R「エアダクト。 耐火試験方法」 |
| GOST R 53301-2009 | GOST R「防火ダンパー」 換気システム。 耐火試験方法」 |
| GOST R 53302-2009 | GOST R「建物および構造物用の防煙装置。 ファンの皆様。 耐火試験方法』 |
| GOST R 53303-2009 | GOST R「建物の構造。 防火扉そして門。 煙・ガス透過性試験方法」 |
| GOST R 53304-2009 | GOST R「ゴミシュート。 耐火試験方法』 |
| GOST R 53305-2009 | GOST R「煙幕。 耐火試験方法』 |
| GOST R 53306-2009 | GOST R「周囲の建物構造とパイプラインの交差点のノード」 ポリマー材料。 耐火試験方法』 |
| GOST R 53307-2009 | GOST R「建物の構造。 防火扉と防火扉。 GOST 30247.2-97の代わりに耐火性の試験方法」 |
| GOST R 53308-2009 | GOST R「建物の構造。 半透明の封入構造と開口部の充填。 耐火試験方法』 |
| GOST R 53309-2009 | GOST R「建物と建物の破片。 本格的な火災試験方法。 一般的な要件」 |
| GOST R 53310-2009 | GOST R「ケーブル貫通部、密閉された入口およびバスバー貫通部。 火災安全要件。 耐火性の試験方法」 |
第6章
建築構造物の耐火試験の方法論
6.1. 一般的な方法論
我が国では、1948年から集中的に実施され始めた耐火試験の結果をもとに、広範なデータバンクが蓄積され、現在では原則として未試験の構造物についても耐火試験が実施されています。公的に承認された計算方法はありません。
火災試験の主な考え方は、火災にさらされたときの SC の動作を最も正確に再現することです。
このために：
1) テスト対象の構造が設計寸法どおりに作られている( 等身大）。 設計サイズのサンプルをテストすることが不可能な場合は、表 6.1 に指定された値までの縮小が許可されます。
表6.1
テストされた建物構造の最小寸法
| デザイン名 | 寸法、m |
||
| 幅 | 長さ | 身長 |
|
| 壁と間仕切り | 3,0 | - | 3,0 |
| カバーと天井は両側でサポートされています | 2,0 | 4,0 | - |
| 4面で支えるカバーと床 | 2,8 | 4,0 | - |
| 柱、支柱およびその他の垂直棒構造物 | - | - | 2,5 |
| 梁およびその他の水平部材 | - | 4,0 | - |
2) 試験対象の構造物は、実際の建物内の位置と荷重に従って支持され、荷重がかかります。
耐荷重構造のサンプルは、標準荷重の作用下でテストされます。 テスト中の荷重の分散とサンプルのサポートは、設計中に採用された設計スキームに対応している必要があります。 この条件に従うことが不可能な場合は、設計計算スキームに対応する応力をサンプルのセクションに作成する必要があります。 負荷は少なくとも 30 分で設定されます。 テストの開始前とテスト中は一定に維持されます。
3) 建物内の実際の位置に応じて、構造物が火災にさらされる場合。 構造物の加熱方式は実際の条件に対応する必要があります。
床や床材は下からの熱にさらされます。
耐荷重ビームとトラス - 3 面での熱暴露
柱と柱 - あらゆる面から熱にさらされます。
外壁 - 内部からのみ熱にさらされます。
多層非対称内壁および隔壁のサンプルは、それぞれの面を別々に熱にさらす必要があります (不利な面が事前に設定できる場合を除く)。
米。 6.1. 標準温度-時間火災曲線
炉内の温度は、試験サンプルの表面から 100 mm の距離にある少なくとも 5 点で熱電対によって測定されます。 1.5mごと 2
サンプルの周囲表面と 長さ0.5mごとに梁または柱には 1 つの熱電対が取り付けられます。
炉内の温度は、特定の時間におけるすべての熱電対の読み取り値の算術平均と見なされます。
平均温度値の標準値からの偏差が超えてはなりません
+ 最初の 10 分間は 15%。 テスト;
+
10で10%
+
30分後は5%。
6.2. 建物構造の耐火限界を実験的に決定するための試験設備のスキーム
A) 壁（耐荷重および非耐荷重）および間仕切りの耐火限界を決定するための設置。 
B) 柱の耐火限界を決定するための設置。 
B) 床およびコーティングの耐火限界を決定するための設備。 
6.3. 実験中の建物構造の限界状態の達成を監視する
A)完全性の喪失
完全性の損失の判定は、綿棒とオーブン内のサポートを使用して実行されます。 過圧.
B)断熱能力の喪失
囲い構造体の非加熱表面の温度は、炉開口部の中心と隅を結んだ直線の中央に 1 点と、残りの 1 点を含む少なくとも 5 点で測定されます。
テスト中に非加熱表面の他の点でも最高温度が現れることが予想される（予測される）場合は、その点にも熱電対が取り付けられます（金属ブリッジなど）。
で）支持力の喪失
試験中の耐荷重構造の変形は、たわみ計によって測定されます。
テスト中。
構造物の耐火限界は、2 つのサンプルの試験結果の算術平均として決定されます。
この場合、2つの試験サンプルの耐火限界の最大値と最小値は、より大きな値を持つインジケーターと20％を超えて異なってはなりません。 結果が互いに 20% を超えて異なる場合は、追加の試験を実行する必要があり、耐火限界は 2 つの小さい値の算術平均として決定されます。
6/10 ページ
建物の構造には次のような特徴があります。
A) 火災の危険（クラス）
b) 耐火性（耐火限界）
火災危険クラス:
K0 - 不燃性
K1 - 火災の危険性が低い
K2 - 中程度の火災の危険性
K3 - 火災の危険性あり
このクラスは、GOST 30403-96 No. 構造構造に従って確立されています。 火災の危険性を判断する方法」
建築構造物の耐火性
下 耐火性建物の構造が衝撃に耐える能力を理解する 高温火災状況下でも通常の動作機能を実行します。 耐火性は構造物の主な特性の 1 つであり、規制されています。 建築基準法そしてルール。
構造物が耐荷重能力または密閉能力を失うまでの時間を、 耐火限界構造物の耐火性試験の開始から、次のいずれかの限界状態が始まるまでの時間を時間単位で測定します。
R– 支持力の損失は、構造物の崩壊または極端な変形の発生によって決まります。
E– 完全性の喪失 (囲い込み機能)。 完全性の損失は、構造物に亀裂や穴が形成され、そこから燃焼生成物や炎が隣接する部屋に侵入することで発生します。
私– 断熱能力の損失は、加熱前の構造の温度と比較して、構造の非加熱表面の温度が平均 140 ℃以上、またはこの表面の任意の点で 180 ℃以上上昇することによって決定されます。テスト中。
柱、梁、アーチ、およびフレームの耐火限界は、構造およびコンポーネント (R) の支持力の損失によってのみ決定されます。 外部耐力壁および被覆材の場合 - 耐荷重能力と完全性の損失 (R、E)。 外部の非耐力壁の場合 - 完全性の損失 (E)。 耐荷重性のない内壁および間仕切りの場合 - 完全性と断熱能力の損失 (E、I)。 耐力内壁および防火壁の場合 - 3 つの限界状態すべて - R、E、I。窓の場合 - 完全性の損失 (E) のみ。
ほとんどの場合、建物構造の実際の耐火限界の決定は実験的に行われます。 構造物の耐火性試験方法の主な規定は、GOST 30247.0-94「建築構造物。耐火性試験方法。一般要件」およびGOST 30247.1-94「建築構造物。耐火性試験方法。荷重-支持構造と囲い構造」
構造物の耐火性をテストする方法の本質は、構造物の実物大のサンプルを特別なオーブンで加熱し、同時に標準的な荷重にさらすという事実に帰着します。 この場合、時間は試験の開始から構造物の耐火限界の開始を特徴付ける兆候の 1 つが現れるまでの時間として決定されます。
炉の火室内の温度 t は、「標準」温度曲線 (図 3.2) に従って時間の経過とともに変化します。これは次の関係で表すことができます。
t = 345 log (8t + 1) + t 開始、
ここで、 t はテストの開始からの時間、分です。 t 開始 - 初期温度、°C。
標準曲線で規定されている温度からの逸脱は、30 分間の試験中は 10% 以内、その後は 5% 以内に許容されます。
炉内の温度は熱電対を使用して少なくとも 3 点で測定されます。 熱電対の熱接点は、構造の加熱された表面から 10 cm の距離に位置します。
試験サンプルの加熱は、構造物の実際の動作条件と火災発生時の火災にさらされる可能性のある方向に対応します。
テスト中、カラムは 4 つの側面から加熱されます。 ビーム - 3つから。 カバーと天井 - 底面から。 壁、パーティション、ドア - 片側。
少なくとも 2 つの同一の量産サンプルまたは特別に製造されたサンプルがテストされます。 試験前に、サンプルには温度と変形を測定するための機器が取り付けられます。
加熱条件とプロトタイプの特徴により、試験設備 (図 3.6) の設計が決まります。 温度体制液体または気体燃料を燃焼させることによって。 炉には、温度を測定するための機器に加えて、実験構造を支持、固定、積載するための装置が装備されています。
建物や構造物の建築構造は、標準的な試験条件下で火災の影響とその危険因子の広がりに抵抗する能力に応じて、次の耐火限界を持つ建築構造に分類されます。
1) 標準化されていない。 2) 少なくとも 15 分。 3) 少なくとも 30 分。 4) 少なくとも 45 分。
5) 少なくとも 60 分。 6) 少なくとも90分。 7) 少なくとも 120 分。 8) 少なくとも 150 分。
9) 少なくとも 180 分。 10) 少なくとも 240 分。 11) 少なくとも 360 分。
建築構造の耐火限界は、標準的な試験条件の下で決定されます。
耐火試験に合格した建築構造物と形状、材質、設計が類似した建築構造物の耐火限界は、確立された計算および分析方法によって決定できます。 規制文書火災安全について。
建物構造の耐火限界と限界状態の兆候を決定する方法は、火災安全に関する規制文書によって確立されています。
多くの国における建築構造の実際の耐火限界は、建築構造の本格的な耐火試験を実施することによって実験的に決定されます。 本格的な耐火試験方法は、国際規格 ISO/DIS 834「建築構造要素の耐火試験」によって規定されています。 ロシアでは、1996 年 1 月 1 日以降、建築構造物の耐火限界とそのシンボルは、限界状態の 1 つまたは連続するいくつかの兆候の発生時間に応じて、GOST 30247、GOST 51136、GOST R 53307 および GOST R 53308 に従って確立されています。特定の構造に対して正規化されます。
GOST 30247.0-94 は以下を提供します 一般規定、構造物の耐火性を確立する際に使用される用語の定義、耐火性試験方法の本質の定式化を含む、 一般的な要件に 試験装置、温度条件、サンプルおよび試験手順。
同じ規格には、構造物の耐火性に関する限界状態の主な種類、試験結果を評価するための主な規定、および試験報告書の要件がリストされています。 この規格は、限界状態の発生のペアの兆候に基づいて、同じ構造に対して異なる耐火限界を確立します。 したがって、壁の耐火性試験は壁が完全に破壊されるまで継続することができ、試験中、壁の耐火性の限界は、断熱能力の喪失と完全性の喪失に基づいて設定されます。耐力壁が設置されている場所。 断熱能力の要件は次のとおりです。
アパート間の壁 – 30 分、交差点の壁 – 45 分、アパート内の壁 – 15 分。 しかし、支持力という点では、たとえば次のようなことに耐える必要があります。
耐火等級 1 の建物内で 120 分間すべて。
II級耐火等級の建物内で90分。
耐火等級 III の建物内では 45 分間。
耐火等級 IV の建物内では 15 分間。
設計時にはこれらの特徴を考慮する必要があり、これは最終的には建物の構造に含まれる最も適切な建築材料の選択、そして主に経済的な節約に反映される必要があります。
第 35 条第 2 部および第 5 条に基づく 技術的規制防火要件に基づいて、建築構造物は耐火性の限界状態に応じて次のタイプに分類されます。 文字の指定:
1) 支持力 (R) の損失。
2）完全性の喪失（E）。
3）構造物の非加熱表面の温度が限界値（I）まで上昇すること、または構造物の非加熱表面から標準化された距離で熱流束密度の限界値に達することによる断熱能力の損失。 (W)。
1. 支持力の喪失(R) 構造物の崩壊または極度の変形の発生の形で (構造の種類によって異なります)。
さまざまなタイプの構造の制限変形の数値は、GOST 30247.1-94 の付録 A に記載されています。 曲げ可能な構造の場合、これは値 L/20、または変形の増加率が L 2 /(9000 h) cm/min (L は構造の長さ cm、h は構造の設計高さ) の場合です。構造の断面積（厚さ）、cm。
垂直構造の場合、耐火性の限界状態は、高さ 3 ～ 0.5 m のサンプルの場合、垂直変形が L/100 に達するか、変形の増加速度が 10 mm/min に達する条件とみなされる必要があります。
構造物の耐火性の第一限界状態に基づいて、耐力壁、覆い、床（梁、トラス、柱、アーチ、フレーム）の構造とそれらを接続する節点が評価されます。
建築構造物の締結箇所および接合部の耐火限界は、構造自体の要求される耐火限界を下回ってはなりません。
2. 完全性の喪失 (E) または、燃焼生成物や炎が加熱されていない表面に侵入する貫通亀裂、穴の形成の結果として生じる、囲い構造の欠陥構造。 それは、特別に校正されたプローブと針、光学拡大鏡または顕微鏡、および超音波診断を使用して測定される、その数とサイズ（長さ、幅、深さ）によって評価されます。 音に注意しながら構造物を叩いてみましょう。緩いコンクリートでは鈍い音が発生し、剥離がある場合はガタガタという音が発生しますが、密度の高いコンクリートでは音が鳴り響きます。
3. 断熱能力の喪失（I） つまり、隣接する部屋にある可燃性物質の自己発火を引き起こす可能性がある温度まで構造物を加熱します。
構造物を約２２０℃の温度に加熱すると、さまざまな固体および液体物質の自然発火の危険がすでに生じる可能性があることが確認されている。 したがって、火災時の建物構造の断熱能力の損失は、加熱されていない表面の温度が初期温度を超えると発生します。
– 140℃を超える温度上昇（5つの熱電対で測定）。
– この表面上のどの点でも、温度上昇は 180 ℃ を超えます。
- または 絶対温度試験前の構造の初期温度に関係なく、表面上のどの点でも 220 ℃ に等しくなります。
したがって、構造物の耐火性の第一限界状態は、 (R) 構造の耐荷重能力の損失を特徴づけます。2 つ目は、 (ホ) そして3番目 （私） - フェンシング。
耐荷重構造および自立構造のサンプルは、荷重下でテストする必要があります。 サンプルの荷重分散と支持条件は、規格で受け入れられている条件に準拠する必要があります。 技術文書。 試験荷重の大きさは作成条件から決まります。 断面図プロジェクトまたは技術文書に従って設計で規定されている応力の設計サンプル。 設計応力の値を決定する際には、永続的および一時的な長期荷重のみが考慮されます。 計算値では信頼性係数は 1 です。
外部サンプル 壁動作中に部屋に面した側から熱にさらされたときにテストされます。 梁- 三面、そして 柱、柱、トラス– 実際の使用条件を考慮して、4 面または 3 面で。
デザインサンプル 単層および対称多層内壁不利な側が事前に確立できる場合、または火災の衝撃の方向がわかっている場合を除き、片面、非対称の単層で各面でテストされます。
テスト中に、次のパラメータが記録されます。
A) 時間耐火構造の限界状態の発生とその種類。
b) 温度オーブン内、密閉構造の加熱されていない表面、およびその他の所定の場所に。
炉の火室内の媒体の温度を測定するための熱電対を少なくとも 5 か所に設置する必要があります。 熱電対の端はサンプル構造から 100 mm の距離に設置する必要があります。
周囲構造のサンプルの非加熱表面の平均温度 ( 壁パネル、床スラブ、パーティションなど）は、少なくとも 5 つの熱電対の読み取り値の算術平均として決定されます。
サンプル表面の任意の点の温度を測定するには、最高温度が発生すると予想される周囲構造の非加熱表面上の場所に熱電対を設置する (またはポータブル熱電対を使用する) 必要があります (例:リブ、ジョイント、金属埋め込み部分の領域）。 サンプルの非加熱表面の平均温度を決定する場合、これらの点は考慮されません。
c) 炉内の過剰圧力の量（密閉構造のガスと煙の密閉性をテストする場合）。 10 (2) Pa である必要があります。
d) 変形量（試験時） 耐荷重構造);
e) 綿棒を使用して、サンプルの非加熱表面（囲い構造）に炎が現れる時間を測定します。
f) 亀裂、穴、層間剥離、およびその他の現象（例えば、支持条件の違反、煙の発生）の出現時間および性質。
測定されたパラメータと記録された現象の所定のリストは、特定のタイプの構造の試験方法の要件に従って補足および変更できます。
試験は、試験対象の構造物に対して標準化された、構造物の耐火性に関する 1 つの限界状態、または可能であれば連続してすべての限界状態が発生するまで継続しなければなりません。 試験中に得られた結果は、他の同様の（形状、材料、設計の）構造の計算方法を使用して耐火限界を評価するために使用できます。 一方、この基準では、建築構造物の耐火限界を計算方法を使用して決定することが認められており、試験は実施されない可能性があります。 この計算方法は、耐火性が密度の損失によって特徴付けられる可能性がある構造には適用されません。
異なる耐火限界が、異なる限界状態の構造に対して標準化 (または確立) されている場合、耐火限界の指定は、次のようにスラッシュで区切られた 2 つまたは 3 つの部分で構成されます。
R120/EI60– 耐火限界 120 分 – 耐荷重能力の損失。 60 分の耐火限界 - これら 2 つの限界状態のどちらが早く発生したかに関係なく、完全性または断熱能力の損失に対して。
さまざまな制限州によって規制されている耐火制限のさまざまな値について、時間の数値の指定は降順でリストされています。
耐火限界の指定におけるデジタル インジケータは、15、30、45、60、90、120、150、180、240、360 のいずれかの数字に対応する必要があります。 は 15 の倍数である必要があり、実験的または計算された中間指標を取得する場合は、より少ない値を取る必要があります。 数値このシリーズから。
設計された構造または実際に存在する構造の耐火限界は通常、実際の耐火限界と呼ばれ、安全条件または規格によって決定される耐火限界が必要であり、それぞれ P f および P tr と呼ばれます。 構造物の実際の耐火限界と必要な耐火限界は標準化されており、建物や構造物を設計する際に考慮されます。 以下の条件が満たされる場合、安全要件は満たされているとみなされます。 P f ≧ P tr
構造物の耐火性– 耐荷重機能および（または）火災状況下での囲い込み機能を維持する能力（第 3.1 条 SP 2）。
構造物の耐火性の定量的特性は次のとおりです。 耐火限界– 標準温度での耐火試験の開始から、特定の設計に対して正規化された耐火限界状態の 1 つが開始するまでの時間 (第 5.2.1 節 SP 2)。
建築構造物の耐火性に関する限界状態の主な種類は次のとおりです（第 35 条 123-FZ のパート 2、GOST 30247.0 の第 9 項）。
· 耐荷重能力の損失構造の崩壊または許容できない変形の発生によるもの（R）。
· 完全性の喪失燃焼生成物や炎が加熱されていない表面に侵入する構造内の亀裂や穴の形成の結果として。
· 断熱能力が失われる構造の非加熱表面の温度がこの構造の最大値まで上昇するためです（I）。
GOST 30247.0 の第 10 項に基づく構造物の耐火限界の指定は、特定の構造物に対して正規化された限界状態の記号と、これらの状態の 1 つ (最初の時間) に達する時間 (分単位) に対応する数値で構成されます。
構造物の耐火限界は、2 つのサンプルの試験結果の算術平均として決定されます。 この場合、2つの試験サンプルの耐火限界の最大値と最小値は、（大きい方の値から）20％を超えて異なってはなりません。 結果が互いに 20% を超えて異なる場合は、追加の試験を実行する必要があり、耐火限界は 2 つの低い値の算術平均として決定されます。 構造物の耐火限界の指定では、試験結果の算術平均が、15、30、45、60、90、120、150、180、240、 360 (GOST 30247.0 の第 11 条、第 35 条 123-FZ のパート 1)。
たとえば、R 120 – 耐荷重能力の損失に対する耐火限界は 120 分です。 REI 30 – 3 つの限界状態のどれが最初に発生するかに関係なく、耐荷重能力、完全性、および断熱能力の損失に対する 30 分の耐火限界。
耐荷重構造および周囲構造の耐火限界を標準化するために、次の限界状態が使用されます (GOST 30247.1 の条項 8.2)。
· 柱、梁、トラス、アーチ、フレームの場合 - 構造とノード (R) の耐荷重能力の損失のみ。
· 外部耐力壁および被覆材の場合 – 耐荷重能力および完全性の損失 (R、E)、外部非耐力壁の場合 – E;
· 耐荷重性のない内壁および間仕切りの場合 – 断熱能力と完全性の損失 (E、I)。
· 耐荷重内壁および防火壁用 - 耐荷重能力、完全性および断熱能力の損失 (R、E、I)。
防火構造を含む建築構造物の耐火限界は、規制文書（GOST 30247、GOST R 53307、GOST R 53308など）で定められた方法に従って標準試験条件下で決定されます（第87条123の第9部）。 -FZ）。
耐火試験に合格した建築構造物と形状、材質、設計が類似した建築構造物の耐火限界は、計算によって決定することができます（第 87 条 123-FZ のパート 10）。
耐火限界は、標準的な試験条件下でのみ構造の挙動を特徴づけるものであることに注意してください。 「実際の」火災で構造物が耐荷重機能や周囲を囲む機能を失うまでの時間は、耐火限界とは異なる場合があります。
以前は、構造物の耐火性をテストする方法は ST SEV 1000-78 規格によって規制されており、耐火限界は時間 (4 分の 1 時間の倍数) 単位で測定されていました。
標準温度。テスト結果の比較可能性を確保するため さまざまなデザインさまざまな研究所で耐火性試験が行われ、 国際標準 ISO 834-75 およびそれに基づいて編集された GOST 30247.0-94 は、「標準」と呼ばれる特定の条件付き温度レジームで実行することを要求しています。
構造に対する標準的な熱影響は、試験炉の容積内で適切な種類の燃料を燃焼させることによって生成され、試験中の温度変化によって監視されます。 t継続的に増加するものとして指定されている法則による、°C 対数関数時間t、 分:
t= 345 lg (8t + 1) + t 0 , (2.2)
どこ t 0 – 初期温度 (通常は t 0 = 20℃）。
ほとんどの場合、標準温度レジームは「実際の」火災の温度レジームに対応しておらず、温度値と曝露期間の両方において非常に多様である可能性があります（図2.1）。 標準温度体制は低下せず、火災の初期段階と消滅段階を反映していません。 標準温度パラメータは実際の値を考慮していません 火の負荷、敷地の容積とフェンスの開口部の面積。
米国と英国では、標準温度レジーム (2.2) は「セルロース」火災として定義されています。 これは、比較的小規模な住宅の火災の温度状況に最もよく対応しており、 管理棟セルロース含有材料（木材、紙、繊維材料）で作られた火物を燃やすとき。
さらに、石油、石油製品、または天然ガスの燃焼に対応する、さらにいくつかの温度領域、特にいわゆる「炭化水素」火災 (たとえば、米国アンダーライターズ研究所の規格 UL 1709) が標準化されています。 鉄道や道路のトンネル構造物や外壁の耐火性を評価する際に使用します。 技術的設備石油とガスの複合体。 「炭化水素」モードでテストすると、火災室内の温度は 5 分以内に 1000°C に達し、温度の急激な上昇に伴い、上にある水平構造物に対する炎の反応衝撃が発生します。
|
米。 2.1.標準温度レジーム (1) および「実際の」火災の温度レジーム (2a、2b、2c)。 t NSP – 火災の初期段階の継続時間
いくつかの特徴的な「標準」温度条件の存在により、特定の種類の建物や構造物の構造に対する火災の影響の詳細をより完全に考慮することが可能になることに注意してください。 比較可能性さまざまなテストの結果。 ただし、テスト結果を比較できるようにするには、火災室内のガス状媒体の温度変化の均一なモードを確保するだけでなく、構造物の表面とガス状媒体の熱交換の均一な条件を確保することも重要です。 。
文献における規範的な用語「標準温度体制」は、誤って「標準火災」と呼ばれることがあります。 上で述べたように (第 1.1 項)、 規範的な用語「火災」とは「制御不能な燃焼を引き起こすもの」と定義されています。 物的損傷」、そして標準的な火災試験中、燃焼は常に制御されており、損傷にはつながりませんが、それどころか、プラスの機能を果たします。
耐荷重構造と周囲構造の耐火性の観点から、構造の限界状態の特性を考えてみましょう（GOST 30247.1）。
1) 耐荷重能力の低下(R）は、構造物の崩壊や極度の変形の発生により発生します。
曲げ構造要素の場合、たわみが値に達すると限界状態が発生します。 L/20 または変形の増加率が次の値に達する L 2 /(9000h), cm× 分-1 、ここで L– 設計スパン、 cm; h– 構造セクションの設計高さ、 cm.
垂直構造物の場合、垂直変形が高さの 1/100 に達するか、垂直変形の増加率が 10 に達したときが限界状態です。 んん× 分高さ 3 ± 0.5 の試験片の場合は -1 メートル.
2) 完全性の喪失 (E）は、燃焼生成物または炎が加熱されていない表面に侵入する構造内の亀裂または穴の形成の結果として発生します。
試験中、完全性の損失は綿棒を使用して判定されます。綿棒は特殊な金属フレームに入れられ、炎や燃焼生成物の侵入が考えられる場所に持ち込まれ、10 秒以内に測定されます。 と 20...25の距離を保つ んんサンプル表面から。 試験開始からタンポンが発火またはくすぶるまでの時間を、完全性の喪失に基づく耐火限界とみなします。 E一方で、輝きが無くくすぶっていることは耐火性が失われている兆候ではありません。
3) 断熱能力の喪失 (私）は、加熱されていない表面の温度が危険なレベルまで上昇した結果として定義され、火災に隣接する部屋の物質の発火につながり、延焼に寄与する可能性があります。 危険な温度は構造物の動作条件によって異なります。
GOST 30247.1 によれば、ほとんどの耐荷重構造および囲い構造では、断熱能力の損失は、構造の非加熱表面の温度が平均 140 °C 以上上昇することによって、または構造上の任意の点で発生します。この表面は、試験前の構造の温度と比較して 180°C 以上、または試験前の構造の温度に関係なく 220°C 以上上昇します。
エレベータシャフトドアの場合、断熱能力の損失は、試験前のサンプル温度と比較してドアリーフの非加熱表面の温度が平均で 280 °C 以上、または試験時に 330 °C 以上上昇することによって発生します。ドア表面の任意の点。
「地耐力の喪失」とは、基礎の側面の土が上に盛り上がって押し出される現象を指します。 この場合、構造は下がり、同時に傾く、つまり傾斜する可能性があります。 基礎基礎下の地盤支持力の損失は、滑り面に沿った地盤のせん断強度が荷重から生じる実際の応力に比べて十分に高くない場合に発生します（図7）。 土壌の支持力の損失が生じる基礎にかかる荷重は、極限荷重または最大支持力と呼ばれます。 地盤支持力の損失を避けるために、基礎には一定の安全マージンが必要であり、これは DIN 4017 の一部で規制されています。 1および2（土壌支持力の損失に関する研究の例 - を参照）。 構造物の重量による特定の荷重下での土壌の圧縮性によって生じる沈下が変形の問題を表す場合、支持力が失われると、それ以上の土壌の沈下は不可能になります。 ここで、基礎の下から土壌が移動するゾーンでは、平衡の問題が発生します。 基礎の幅、基礎の深さ、土壌のせん断強度が小さいほど、土壌の支持力を失う危険性が高くなります。 基礎の偏心荷重も地盤の支持力の損失につながる可能性があります。
で 伝統的な手法地面に通常の建物荷重がかかる構造、基礎を決定するのに十分な幅と深さの基礎 許容荷重基礎の基礎では、原則として、最初に変形に基づいて基礎を計算し、それから基礎土壌の支持力の損失の可能性を判断し始めることをお勧めします。
吊り上げ中に荷重がかかった土壌の支持力が失われるリスクが高まる可能性があることに注意してください。 地下水そして土壌の体積質量を減らします。 地盤支持力の喪失の最初の兆候（構造物の傾きやゆがみ、水平方向の移動、建物のすぐ近くの土の隆起）が現れたら、追加の固定具の設置、荷重の投入などの対策を直ちに講じる必要があります。土壌表面を改善し、地下水位を下げるか、土壌を強化します（注入などを使用して）。
全体像を完成させるには、建設現場全体にわたる土壌の支持力の損失にも言及する必要があります。 施工箇所（擁壁、法面、急傾斜土層）に段差がある場合、建物からの荷重や土の自重が土のせん断耐力を超え、構造物が壊れる場合に起こる現象です。隣接する土の部分が滑り面に沿って移動します。 これは多くの場合、非常に強いためです 降水量その結果、土壌の細孔内の水圧が増加します。
建設に直接関係する場合 高層ビル土のりのりの建設が計画されている場合、計画地域の地盤の安定性を確保するために、斜面の安定性を計算する必要があります。これは、斜面が滑り面、つまり斜面に沿って移動する危険があるためです。スライド式 (DIN 4084、パート 2)。 傾きの計算方法については、「 」を参照してください。
