Ο Ζυγισμένος Χάλυβας Ενισχύει την Ανθεκτικότητα στη Φωτιά στην Ασφάλεια των Κατασκευών

Φανταστείτε μια ξαφνική έκρηξη πυρκαγιάς, με τις φλόγες να καταβροχθίζουν τα πάντα στο δρόμο τους.Η λύση για τη βελτίωση της ασφάλειας κατά την πυρκαγιά, διατηρώντας παράλληλα τη δομική ακεραιότητα, μπορεί να βρίσκεται σε ένα απρόσμενο υλικόΤεχνική τεχνική

Για δεκαετίες, η τεχνολογία γαλβανισμού εκτιμήθηκε κυρίως για τις ιδιότητες προστασίας της από τη διάβρωση σε κατασκευαστικά στοιχεία χάλυβα, από μικρές βίδες και νάτλους έως μεγάλες δομικές διατομές.πρόσφατη έρευνα έχει αποκαλύψει ένα επιπλέον όφελοςΗ έρευνα αυτή ανοίγει νέες δυνατότητες για το σχεδιασμό πυρόστακτων κτιρίων.

The primary challenge in designing steel structures for fire resistance lies in accurately predicting component temperatures at specific time intervals—a process typically requiring extensive iterative calculationsΓια την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, η Ένωση Γαλβανιστών και το Ινστιτούτο Χάλυβα (SCI) συνεργάστηκαν για να δημοσιεύσουν κατευθυντήριες γραμμές σχεδιασμού που απλοποιούν την πυροτεχνία για συστατικά γαλβανισμένου χάλυβα..

Οι κατευθυντήριες γραμμές περιλαμβάνουν:

• Πίνακες σχεδιασμού πυρκαγιάς με βάση τους ευρωκώδικες:Καλύπτοντας δοκάρια από γαλβανισμένο χάλυβα, δοκάρια από σύνθετα υλικά, στήλες και στοιχεία τάσης με αναφορά στα εθνικά παραρτήματα του Ηνωμένου Βασιλείου και της Ιρλανδίας.
• Πίνακες σχεδιασμού σύμφωνα με την BS 5950:Επέκταση της εφαρμογής σε διάφορα περιφερειακά πρότυπα.
• Λεπτομερείς παραδείγματα υπολογισμού:Δείχνει την πρακτική εφαρμογή των πίνακες σχεδιασμού.

Τα δεδομένα δείχνουν ότι ο γαλβανισμένος χάλυβας μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντοχή στη φωτιά, ιδίως σε δομές που απαιτούν μικρότερες περιόδους προστασίας (15-30 λεπτά).Τα καλωδιωμένα εξαρτήματα διατηρούν συνήθως θερμοκρασίες γύρω στους 500°C, διατηρώντας έτσι τη δομική αντοχή.

Οι τύποι κτιρίων που ωφελούνται περισσότερο περιλαμβάνουν δομές στάθμευσης, μονοώροφες κατοικίες, κτίρια γραφείων και βιομηχανικές εγκαταστάσεις.Οι δομές με αυτόματα συστήματα ψεκασμού μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν γαλβανισμένο χάλυβα, καθώς η καταστολή πυρκαγιάς μειώνει τους απαιτούμενους χρόνους προστασίας.

Η βελτίωση της ανθεκτικότητας στη φωτιά οφείλεται στην χαμηλότερη επιφανειακή εκπομπή του γαλβανισμένου χάλυβα (0,35 έναντι 0,70 για γυμνό χάλυβα κάτω των 500 °C).επιβράδυνση της αύξησης της θερμοκρασίαςΔεδομένου ότι η αντοχή του χάλυβα υποβαθμίζεται ραγδαία πάνω από τους 500 °C, ακόμη και οι μέτριες μειώσεις θερμοκρασίας αποφέρουν σημαντικά δομικά οφέλη.

Ο συντελεστής διαχωρισμού, οριζόμενος ως η εκτεθειμένη σε πυρκαγιά επιφάνεια (A) ανά μονάδα όγκου (V) στο πρότυπο EN 1993-1-2, επηρεάζει επίσης τα ποσοστά θέρμανσης.Οι υψηλότεροι συντελεστές διατομής επιταχύνουν την αύξηση της θερμοκρασίας ανεξάρτητα από την γαλβανισμόΓια βέλτιστες επιδόσεις, οι μηχανικοί πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τόσο τις ιδιότητες του υλικού όσο και τους γεωμετρικούς παράγοντες κατά την επιλογή των γαλβανισμένων εξαρτημάτων.

Τα πειραματικά δεδομένα δείχνουν ότι οι γκάλβινες δομές με συντελεστές διατομής μεταξύ 75-170 m^-1Μετά από 30 λεπτά, τα οφέλη διατηρούνται για τις δέσμες χαμηλότερου συντελεστή διατομής (75 m^-1που δείχνει πλεονέκτημα τριών λεπτών).

Η ανάλυση της χωρητικότητας φορτίου αποκαλύπτει πιο εντυπωσιακά πλεονεκτήματα.^-1Οι βελτιώσεις αυτές παρατηρούνται και για στήλες με συντελεστές διατομής 81-190 m.^-1.

Πολλές μελέτες επιβεβαιώνουν τη σταθερή εκπομπή του γαλβανισμένου χάλυβα 0,35 σε όλες τις σύγχρονες κλάσεις χάλυβα.και το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Τσεχίας καθόρισαν αυτή την τιμή με δοκιμές θερμομετρητών και με πειράματα σε πλήρη κλίμακα με φούρνουςΟι γαλλικές μελέτες στο CTICM επικύρωσαν περαιτέρω τα ευρήματα αυτά μέσω τυποποιημένων δοκιμών πυρκαγιάς σε διάφορα δομικά τμήματα.

Οι εκτεταμένες αυτές δοκιμές αποδεικνύουν ότι η θερμοκρασιακή συμπεριφορά του γαλβανισμένου χάλυβα μπορεί να προβλεφθεί αξιόπιστα με τη χρήση της τιμής εκπομπής 0,35,παρέχοντας στους μηχανικούς ένα αξιόπιστο εργαλείο για την ασφάλεια πυρκαγιάς.