-تهران - کوی نصر - خیابان علالی غربی (پیروزی) -پلاک ۱۱۵- طبقه دوم - واحد۳ | تلفکس :۹ - ۸۸۴۸۶۷۷۸ | ۸۸۲۵۹۷۹۳ مشاوره رایگان : ۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳

تلفکس :۹ - ۸۸۴۸۶۷۷۸ | ۸۸۲۵۹۷۹۳ مشاوره رایگان : ۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳

مشاوره رایگان

۰۹۱۲۱۰۰۱۷۶۳

مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی

مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی

طراحی قدرت یک ساختار در برابر آتش به دلایل طراحی دمای طبیعی، رفتار و رتبه بندی سازنده متفاوت است. در نتیجه مقاومت سازه ها در برابر آتش نیز متفاوت است.

مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی : تقویت ساختاری سازه های بتنی که  در نتیجه مقاوم سازی ساختمان را در پی دارد یک شکل هنری است که به یک علم پیچیده تبدیل شده است. این علم شامل استفاده از مواد سیمان معمولی و فولاد و همچنین تکنیک های جدید است که از مواد کامپوزیت پیشرفته که معمولاً در کاربردهای هوا فضا و نظامی استفاده می شود. صرف نظر از سیستم مورد استفاده، عملکرد مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی باید مورد ارزیابی قرار گیرد و سیستم باید دقیق باشد تا رتبه بندی آتش مشخص شود.

مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی : 

تعمیر و مقاوم سازی سازه های بتنی یک بخش چالش انگیز برای هر دو این گروه است : مهندسان و پیمانکاران برای دستیابی به نتایج موفقیت آمیز، طراحی باید شامل چهار عنصر اساسی باشد :

  • مفاهیم مورد استفاده در طراحی
  • جزئیات سیستم ارتقا
  • سازگاری و رفتار کامپوزیتی ساختار موجود و مواد تقویت شده درآن
  • و روش های مناسب استفاده از زمینه

تعیین پارامترهای طراحی اولین و مهمترین گام در جهت رسیدن به راه حلهای مقاوم سازی کافی و پایدار است. پارامترهای طراحی علاوه بر قدرت و قابلیت اطمینان، باید مسائل مربوط به محیط زیست و مسائل مربوط به آتش سوزی را نیز بررسی کنند. این مورد ممکن است تنها با درک خواص فیزیکی و مکانیکی مصالح ساختمانی انتخاب شده در دمای بالا و تأثیر آنها بر عملکرد کلی ساختار باشد. 

مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی : 

طراحی قدرت یک ساختار در برابر آتش به دلایل طراحی دمای طبیعی، رفتار و رتبه بندی سازنده متفاوت است. در نتیجه مقاومت سازه ها در برابر آتش نیز متفاوت است.

طراحی عناصر ساختاری برای مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی : 

اولین گام در طراحی ارتقاء ساختاری برای رسیدن به این مورد است که قدرت ثابت باقی مانده از عناصر ساختاری در معرض آتش سوزی، RFire، بیشتر از بار فاکتور خارجی، UFire است. استحکام باقی مانده، RFire، با استفاده از مواد مغناطیسی کاهش یافته محاسبه می شود که براساس حداکثر دمای مورد انتظار در صورت آتش سوزی و طول مدت داده شده تعیین می شود. استحکام عملکرد فولاد تقویت شده کاهش می یابد و مقاومت فشاری بتن کاهش می یابد. در نتیجه، مقاومت کلی قطعات بتن مسلح به بارهای خارجی نیز کاهش می یابد.

این مفهوم در راهنمای مؤسسه آمریکایی بتن برای تعیین مقاومت به حرارت از عناصر بتن ( ACI 216R ) برای ارائه روش محاسبه استقامت آتش از اعضای بتن استفاده می شود. همچنین بیشتر کدهای ملی و بین المللی یک عامل کاهش قدرت f = 1.0 را مشخص می کند. سیستم های حفاظت از آتش سوزی تجاری معمولاً براساس تست کامل تحمل بار است. تست که برای این موضوع انجام میشود  باید نشان دهد که مواد عایق در زمان آتش سوزی خراب نمی شود.

 

  مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی

بزرگ شدن بخش بتن

بزرگ شدن بتن اضافی برای یک عضو بتن ساختمانی موجود ( به صورت پوشش یا ژاکت ) است. عناصر ساختاری بتنی دارای عملکرد خوب آتش می باشند زیرا رطوبت سیمان در هنگام گرم شدن واکنش های انتروپرمی را افزایش می دهد و باعث افزایش درجه حرارت میشود. و در  نتیجه شکست فاجعه بار سازه های بتنی به علت آتش سوزی رخ می دهد. شکست تقریبا همیشه مربوط به عدم توانایی اعضای ساختاری دیگر برای جذب تغییرات حرارتی بزرگ به جای از دست رفتن مقاومت بتن و فولاد است.

بسیاری از کدهای ملی و سازمان های حرفه ای رتبه بندی کلی برای اجزای سازه های بتنی را ارائه می دهند که آن حداقل ضخامت پوشش بتنی مورد نیاز برای محافظت از تقویت فولاد اصلی را در برابر اثرات آتش نشان می دهد. با این حال، طراح باید ویژگی های درجه حرارت بالا و تنوع در ضریب گسترش حرارتی مواد بتنی جدید و موجود را در نظر بگیرد. به عنوان مثال، بتن با مقاومت بالا دارای میزان بالاتر از بتن معمولی در دماهای بالا تا ۷۵۰ درجه فارنهایت است، در حالی که بتن سبک وزن با توجه به هدایت حرارتی کم آن، مقاومت بسیار بالایی را نشان می دهد.

مقاوم سازی با frp : 

همانند سایر سیستم های کامپوزیتی، پیوند بین کامپوزیت های FRP و بتن برای تضمین بارگذاری با استفاده از تقویت بیرونی باند ضروری است. در کامپوزیت های FRP، الیاف می توانند به حمایت از برخی از بارها در جهت طولی ادامه دهند تا به آستانه دما فیبر ها برسد. این فرآیند می تواند در دمای نزدیک به ۱۸۰۰ درجه فارنهایت برای الیاف شیشه و ۳۵۰ درجه فارنهایت برای الیاف آرمید رخ دهد. الیاف کربن قادر به مقاومت در برابر درجه حرارت بیش از ۵۰۰ درجه فارنهایت هستند. از طرف دیگر، اپوکسی هایی که در ساخت آنها استفاده می شود، دارای دمای آستانه ای به نام دمای انتقال شیشه یا Tg می باشند. مقدار Tg بستگی به نوع اپوکسی دارد. هنگامی که دمای اپوکسی در خارج از Tg افزایش می یابد، مدول الاستیک یک پلیمر به دلیل تغییرات ساختار مولکولی آن کاهش می یابد.

مقاوم سازی با frp : 

این موضوع همچنین باعث کاهش انتقال نیرو بین الیاف از طریق پیوند به رزین می شود و خواص کششی کامپوزیت کلی کاهش می یابد. اگر تحت هر شرایطی مقاوم سازی با  frp در معرض خطر قرار گیرد آتش سوزی، خرابکاری، و یا غیره عناصر ساختاری باید قادر به حمل یک نسبت معینی از بارهای موجود خدمات بدون فروپاشی باشند. علاوه بر این، اغلب نمیتوان سیستم خنک کننده FRP را به طور قابل توجهی افزایش داد، زیرا میزان عایق مورد نیاز برای محدود کردن دمای FRP کمتر از ۱۸۰ درجه فارنهایت است و در حال حاضر هزینه بسیار هنگفتی دارد. با این حال، سیستم های ضد آتش جدید برای اعضای تقویت شده FRP توسعه یافته اند. نشان داده شده است که این سیستم ها دمای FRP را تا ۲۰۰ درجه فارنهایت یا کمتر محدود کرده است.

عناصر فولادی متصل شده

عناصر فولادی بدون حفاظت، در مقایسه با سازه های بتنی، در آتش سوزی ها به صورت ضعیف عمل می کنند زیرا عناصر ساختاری فولادی معمولاً نازک و دارای هدایت گرمائی بالا هستند. و هنگامی که در معرض آتش سوزی قرار می گیرد، درجه حرارت فولادی افزایش می یابد و بسته به زمان و شدت آتش سوزی، ممکن است قدرت و سختی آن کاهش یابد. با این حال، عناصر ساختاری فولادی می توانند برای مقاومت مناسب در برابر آتش طراحی شوند. هنگامی که تقویت با استفاده از صفحات فولادی پیوسته خارجی به دست می آید، طراح باید سیستم را برای تأثیرات آتش سوزی مشخص کند. به عنوان مثال، گسترش حرارتی عناصر فولادی ممکن است باعث آسیب به اعضای بتن مجاور شود. اگر چه در هنگام آتش سوزی می تواند به خوبی محافظت شود، کشش عناصر فولادی خارجی ممکن است فشار ایجاد کند که در نتیجه می تواند موجب تخریب اعضای بتن مجاور شود.

حفاظت از عناصر فولادی

روش های بسیاری برای مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی وجود دارد. اکثر این روش ها به همان اندازه برای تقویت سیستم های فولادی مانند عناصر فولادی و فولادی اضافی نیز استفاده می شود. مواد ضدعفونی شده بر پایه سیمان با نوعی از شیشه یا تقویت فیبرهای سلولزی معمولاً ارزانترین نوع حفاظت غیرفعال برای عناصر فولادی است. ضخامت مورد نیاز این مواد معمولاً توسط سازنده ارائه می شود و ممکن است در برخی نشریات تجاری یافت شود. رنگ Intumescent یکی دیگر از سیستم های حفاظت در برابر آتش است که می تواند با سیستم های تقویت فولاد مورد استفاده قرار گیرد. هنگامی که حرارت داده می شود، این مواد رنگی خاص به یک توده ی ضخیم پوشیده می شود که عایق را به فولاد می دهد. برای رسیدن به امتیاز خاص، ممکن است از چندین رنگ استفاده شود. سیستم های رنگ آمیزی Intumescent سیستم های اختصاصی است که می تواند در مقایسه با هیئت مدیره گچ و مواد اسپری گران تر باشد.

در این مقاله شما را با راهکارهای مقاوم سازی ساختمان در برابر بلاهای طبیعی هر چه بیشتر آشنا میسازیم.

ثبت نظر

ارسال