英国钢结构建筑火灾实验研究

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Lu International Firefighting英国钢结构建筑火灾实验研究白凤玲,葛宝国,编译灾难试验,可能会导致制定新的钢结构设计标准。安全工程的内容和新观点以及行业对此的回应。考虑火灾危险的建筑设计方法总是不同于考虑自然现象(例如风)的建筑设计方法。在建筑设计中考虑高速风,不是防风而是抗风。由于长期缺乏可用信息,风一直对建筑物采取常规的防火措施,例如使用防火涂料来保护建筑结构。 Cardinton进行的一系列燃烧实验得出的数据将完全纠正这种传统的设计方法。尽管仍然需要进行大量工作来评估项目的结果,但是到目前为止,结果正在揭示一个新的结果。消防工程的概念,对于多层建筑行业具有两个主要的技术和经济意义。世界上最大的火灾实验Cardinton项目将在钢,混凝土和木制建筑上进行一系列实验。在第一种情况下,总共进行了六个大规模燃烧实验。在上一个实验中,340平方米的燃烧面积燃烧了近14吨木材,这被认为是世界上最大的火灾实验。实验设施由8层钢结构组成,该钢结构根据英国标准5950设计并根据欧洲法规进行了测试。该结构是典型的现代多层钢结构,带有支撑的非侧面结构,使用型钢钢板混凝土复合地板。光束的跨度为6m和9m。梁柱连接使用半较深的端板进行,子梁用稍薄的板进行固定。在整个设计和施工过程中,除屋顶外,平均分布的沙袋均施加到除屋顶以外的所有楼层上,负荷为2.6kN/m2。根据典型建筑施工的实际过程,可以确保构造出具有代表性的“真实”建筑,而不是专门用于实验的“模型”结构。过程中值得研究的几种现象2.1组件和结构之间的差异在第一个实验中,两端固定有一个间距为9 m的约束梁在两根柱子之间通过具有特殊包络结构的气体火焰进行绝缘,以便尽可能接近英国标准476的防火测试条件。在结构实验和标准实验中,已经注意到相似光束的情况完全不同。在标准实验中,光束的温度达到700℃,足以引起1/30的光束跨度偏转。在结构实验中,梁的挠度仅为标准实验的3/4。耐火性优于单独计算的耐火性。

实验计划的最后一部分是点燃一个装有家具和辅助设备(20%塑料)的模拟办公室。该实验清楚地表明,圆柱通常受到保护,并且对建筑物稳定。它比其他组件更关键,并且其变形会导致其上方地板的增量损坏。未经保护的光束可以承受1100C的高温而不会塌陷,这相当于在标准燃烧实验中燃烧2小时以上。该实验还清楚地表明,多层建筑物的地板对防火性能有重大影响,甚至可以说是最大的影响。

当钢梁温度达到1100℃时,几乎没有承载力(只有很小的承载力),楼板尽管变形也没有塌陷。平板显然具有使建筑结构的耐火性远远超过当前假设的能力,火灾后的承重实验表明,金属复合地板在以下情况下仍可继续发挥其设计能力以外的性能:变形和裂缝。因此,本实验研究的主要内容是探索这种地板如何以及为什么具有这种性能,以便将其应用于实际设计过程。

3冷却后的节点断裂在结构实验中,出现了一个有趣的现象。在现代复合板中,钢梁的膨胀受到板的约束,并且张力存在于钢梁下凸缘的屈曲中。这种变形会缩短梁的相对长度,从而在冷却过程中在接头处产生拉力和剪力,这可能会导致裂纹或螺栓断裂,并且接头力会传递到腹板中。除一个实验外,在所有实验中都或多或少存在这种现象,并且仍在探索为什么该结构在该实验中幸存而没有损坏的原因。也许有一个改进实验结果设计的关键。讨论从实验结果中可以得出一个清晰的信息:在现代钢结构建筑中,梁可以设计成无火,但在火灾中仍然可以生存。这为设计人员和管理人员提供了一种主动保护(例如喷水装置)而不是被动保护的选择。在成本方面,过去昂贵的价格被认为是喷水系统应用的最重要的缺点,但就目前的成本而言,它是可以被爱戴的。

有信息表明,洒水器和被动保护措施的成本相当。在建筑设计中使用洒水器有两个潜在的优势:在不稳定的建筑物中,致命的危险是烟雾。它不是一种可以切断烟气的喷水灭火器,因此可以有效地确保学生科学地进行火灾现场勘测。发生火灾后,其原因基于以下原因:需要收集数据和统计数据,以根据法律要求,公众关注,确定火灾责任或进行基础研究来防止再次发生类似的火灾要求要求确定起火原因,即:起火,起火和起火。

火灾调查的核心内容是对火灾现场进行调查。现场勘查包括系统详细记录火灾现场和实物证据。记录,绘图和拍照以完成特定的火灾现场勘测应遵循以下过程:在火灾现场及时进行现场勘测非常重要,因为某些证据会随着时间的推移自然恶化并丢失。此外,有些物品需要移动,这将导致证据丢失。因此,当火灾现场对调查人员安全时,现场勘测工作立即从火灾现场外部进行外部勘测和勘探工作。外部调查的主要内容是:1.建筑物的门,窗和屋顶。由于火灾的蔓延方向是向上的,因此,在发生火灾时,如果建筑物的屋顶或天花板上有一定大小的开口,则墙壁上会有一个类似大小的窗户,火焰和燃烧产物会蔓延。通过屋顶开口向外,新鲜的空气通过窗户流入房间。如果建筑物关闭,则仅打开一个窗户,火焰和燃烧产物通过窗户的上端向外扩散,新鲜的空气从窗户的下端流入房间。因此,笔录显示建筑物的门,窗和屋顶是否已被燃烧。这些将证明已经分析了火焰的方向。

2个现场玻璃。检查玻璃损伤是否是热裂或机械冲击损伤。观察玻璃内表面的沉积特性可以帮助确定相邻建筑物的阴燃3是否在明火之前经历了一段时间。火灾对邻近建筑物的影响不容忽视,因为火灾的火焰或辐射热可能引起二次火灾。

外部调查可能会指明起火的位置和起火的原因,但必须进行现场内部调查以进一步证明。

内部调查由于消防的作用,建筑物中的物品易碎且容易破坏。因此,必须在内部检查之前拍照以记录物品及其在火中的位置。内部调查的内容主要包括:1现场物体的软化,熔化或热分解程度。根据火灾后不同物体的不同程度的软化,熔化和热分解,可以保证安全。 (2)从经济角度看,这种替代方法也具有成本效益。火灾的主要损失不是建筑物的维修成本,而是建筑物内部物体的损坏以及随之而来的损失。喷水装置可以在火灾造成严重破坏之前扑灭大火(并且实验证明,在罕见的喷水系统故障的情况下,还可以设计无保护梁的钢结构。喷水灭火系统不仅有效钢结构的固有强度用于减少建筑物的倒塌,经济损失和业务混乱的可能性,并且建筑物的水平相当高。这种“安全失败”的想法很可能是建筑设计“防火项目”采用新方法的起点:卡丁顿实验引起了业界的极大兴趣,也引发了对该实验的一些看法。英国从事消防研究的人员提出的一些问题非常具体。现将主要内容描述如下:(1)如果钢和型钢混凝土复合板在重要的影响下防止了地板和梁的破坏,则不同地板对火的反应将是不同的。

在消防过程中,消防员的水将迅速冷却钢梁,并将水作为负荷添加到结构中。还应考虑这些因素。建筑物中居民和消防员的安全不应完全束缚在一起。该安全系统至少还应具有备用安全系统。另一位研究人员对抗张构件在木板中的作用及其在Cardington防火测试中的应用提出了特殊的论据。结论是:大火实验中,如果不对特定主梁线上的梁采取防火措施,地板会塌陷。如果梁是防火的,则地板是安全的。这个结论与Cardinton的实验结果完全相反。此外,消防协会还希望该建筑物将拥有两套主动和被动消防系统。

上述想法对即将到来的Caldington系列实验有什么意义,以及Cardinton系列实验将为钢结构的设计和建造带来什么样的前景,将成为未来两三年的关注点。热点