کاربرد الیاف کربن
کاربرد الیاف کربن
دسامبر 6, 2021
الیاف کربن در بتن
استفاده از الیاف کربن در بتن
دسامبر 26, 2021

مقاوم سازی اسکلت فولادی در برابر آتش سوزی و حریق

اسکلت فولادی که در ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرد به خودی خود غیرقابل احتراق است اما زمانیکه در معرض دمای بالا قرار بگیرد، ساختار کلی و یکپارچگی آن ممکن است به خطر بیفتد. به همین دلیل است که در اکثر ساخت و ساز ها، مقاوم سازی اسکلت فولادی در برابر آتش سوزی و حریق اهمیت بسیار زیادی دارد. 

فولاد سازه‌ای به دلیل استحکام و شکل‌پذیری بالا یکی از رایج‌ترین مصالح مورد استفاده در ساخت و ساز ساختمان است. از آنجایی که بتن مسلح می‌تواند در برابر گسترش آتش و همچنین تحمل دماهای بالاتر مقاومت کند، برای مقاوم سازی اسکلت از آن استفاده می شود. 

در این مطلب، به صورت اختصاصی درباره مقاوم سازی اسکلت فولادی صحبت خواهیم کرد. پس، با ما همراه باشید. 

 

آتش چگونه بر اسکلت فولادی سازه تأثیر می‌گذارد؟ 

درک بهتر روش منحصر به فرد سازه فولادی و حفظ یکپارچگی آن در صورت آتش سوزی می‌تواند برای مدیران ساخت و ساز و پیمانکاران بسیار مفید باشد. 

 

دمای تسلیم فولاد

اسکلت فولادی بدون مقاوم سازی تقریباً می‌تواند ۴۲۵ درجه سانتیگراد را قبل از شروع به نرم شدن تحمل کند. 

در دمای بین ۶۰۰ درجه سانتیگراد تا ۶۵۰ درجه سانتیگراد، فولاد نیمی از استحکام خود را از دست می‌دهد و خطر شکست را به همراه خواهد داشت. 

البته بسیار کم اتفاق می افتد که آتش سوزی در خانه موجب شود دما به بالاتر از ۶۰۰ درجه سانتیگراد برسد پس همانطور که می‌توانید تصور کنید، تعداد بسیار کمی آتش سوزی در مقیاس بزرگ وجود دارد که به طور جدی یکپارچگی ساختار مقاوم سازی اسکلت فولادی سازه را تهدید کند. بنابراین، مقاوم سازی اسکلت فولادی در برابر آتش سوزی و حریق معمولا در سوله های صنعتی، کارگاه ها، کارخانجات و سایر سازه هایی که احتمال آتش سوزی عظیم در آنها وجود دارد انجام می گیرد.

مقاوم سازی اسکلت فولادی در برابر آتش

 

تاثیر آتش بر سازه‌های فولادی

در صورت وقوع آتش سوزی، خواص مواد فولاد تغییر می‌کند و فرآیندی به نام انبساط حرارتی را طی می‌کند. در طی این فرآیند رنگ آن با توجه به دمای آن تغییر می‌کند. 

از زرد کم رنگ (۲۲۰ درجه سانتی گراد) به طیف گسترده‌ای از سایه‌های بنفش (۲۶۰ درجه سانتی گراد تا ۲۸۵ درجه سانتی گراد)، به آبی (۲۹۰ درجه سانتی گراد تا ۳۳۰ درجه سانتی گراد) و در نهایت به قرمز، زرد و درخشش سفید در ۱۴۰۰ درجه سانتی گراد می‌رسد. 

پس از خاموش شدن آتش یا به طور طبیعی پایان یافتن آن، اسکلت فولادی تلاش می‌کند تا به شکل اولیه خود منقبض شود، اما معمولا دچار شکستگی هایی در ساختار خود خواهد شد که یکپارچگی آن را به همراه بارهای اصلی و باقیمانده روی آن تهدید می‌کند. 

اگر آتش زیر ۷۰۰ درجه سانتیگراد و برای کمتر از ۲۰ دقیقه باقی بماند، کاهش سختی و قدرت اسکلت فولادی فقط موقتی خواهد بود. این بدان معنی است که در حالی که ممکن است فولاد تغییر شکل یافته به نظر برسد، بعد از آتش سوزی به همان ویژگی‌های قبلی باز می‌گردد و به طور دائم در معرض خطر قرار نمی‌گیرد. با این حال، در صورت تغییر شکل فولاد، شکستگی در ساختار همچنان ممکن است رخ دهد. 

 

نقطه ذوب اسکلت فولادی

پایین‌ترین نقطه‌ای که فولاد کربنی بدون مقاوم سازی اسکلت فولادی در برابر آتش، ذوب می‌شود ۱۱۳۰ درجه سانتی گراد است، اگرچه فولاد کربن ۰ درصد تا دمای ۱۴۹۲ درجه سانتی گراد ذوب نمی‌شود. صرف نظر از نوع فولاد، معمولاً هر نوع فولادی در دمای تقریباً ۱۵۵۰ درجه سانتیگراد کاملاً ذوب خواهد شد. 

 

فاکتورهای موثر مقاوم سازی اسکلت فولادی در برابر آتش چگونه انجام می‌شود؟ 

مقاوم سازی اسکلت فولادی در برابر آتش با توجه به سه معیار اصلی ظرفیت تحمل بار، یکپارچگی و عایق بودن محاسبه می‌شود که همه آن‌ها برای محدود کردن خطر آسیب آتش سوزی به یک ساختمان ضروری هستند. 

«مدت زمان مقاومت در برابر آتش» یک اسکلت فولادی که بر حسب دقیقه اندازه گیری می‌شود نشان می دهد که اسکلت فولادی چه مدت زمانی در اتش سوزی دوام می آورد، پیش از اینکه عوامل زیر به خطر بیفتند:

  • ظرفیت تحمل بار: اینکه آیا فولاد می‌تواند بار مورد نیاز را بدون فروپاشی تحمل کند یا نه
  • یکپارچگی: توانایی فولاد برای جلوگیری از عبور گرما، شعله و دود
  • عایق بودن: توانایی فولاد برای مقاومت در برابر قرار گرفتن در معرض افزایش دما

مقاوم سازی اسکلت فولادی در برابر آتش

 

مقررات صنعتی برای مقاوم سازی اسکلت فولادی در برابر آتش چیست؟ 

الزامات مقاوم سازی اسکلت فولادی در برابر آتش بسته به هدف و ارتفاع ساختمان می‌تواند بسیار متفاوت باشد. 

این استانداردها براساس اصول ایمنی مقاوت در برابر آتش ساختمان ها در نظر گرفته می شود که طبق آن:

یک ساختمان اداری که تا ۳۰ متر ارتفاع دارد و سیستم ضد حریق ندارد حداقل مدت زمان مقاومت در برابر آتش آن، ۹۰ دقیقه است. 

یک ساختمان تجاری (مانند یک مغازه) که ارتفاع آن از سطح زمین تا ۱۹ متر است، حداقل دوره مقاومت در برابر آتش آن، ۶۰ دقیقه دارد. 

استانداردهای جدید هر ساختمان با توجه به یک «پروفایل خطر» منحصر به فرد بر اساس تعداد افراد ساکن، تهویه و مجموعه‌ای از شرایط دیگر ارزیابی می شود. 

در حالی که مقررات فوق مستقیماً به مقاوم سازی در برابر آتش اشاره ای نکرده، اما زمینه کافی را برای پیمانکاران، مدیران و تیم‌های سایت فراهم می‌کند تا به مؤثرترین راه‌حل برای حفاظت از سازه در برابر حریق تصمیم بگیرند. 

 

مقاوم سازی اسکلت فولادی در برابر آتش 

با توجه به اینکه فولاد سازه‌ای از متریال رایج در پروژه‌های ساختمانی اعم از قدیمی و جدید است، راه‌های متعددی برای افزایش مقاوم سازی اسکلت فولادی در برابر آتش وجود دارد. 

این روش‌ها به یکی از دو دسته تعلق دارند: واکنشی و غیر واکنشی که مبتنی بر این است که آیا توانایی آن‌ها برای محافظت در برابر آتش «واکنشی» به دماهای بالا است یا خیر. 

به عنوان مثال، رنگ قابل تورم یک راه حل واکنشی برای محافظت از فولاد است، زیرا زمانی که در معرض گرمای شدید قرار می‌گیرد، منبسط می‌شود، در حالی که پوشش‌های سیمانی از تیرهای فولادی در همه شرایط محافظت می‌کنند و راه حلی غیرواکنشی به شمار می آیند. 

 

سخن پایانی

به طور کلی، مصالح ساختمانی و مقاوم سازی فولادی معمولاً بر اساس آزمایش‌های مختلفی رتبه‌بندی می‌شوند. 

به عنوان مثال، اگر یک روش مقاوم سازی اسکلت فولادی ضد حریق خاص برای ۶۰ دقیقه رتبه بندی شود، به این معنی است که باید به حفظ یکپارچگی سازه حداقل برای ۶۰ دقیقه کمک کند. 

بدیهی است که هر چه رتبه بالاتر باشد، زمان بیشتری برای تخلیه و اطفاء حریق و در عین حال محدود کردن خسارت بدست خواهد آمد. 

جهت مشاوره درباره مقاوم سازی ساختمان و اسکلت های فولادی می توانید با کارشناسان سایت ما در ارتباط باشید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *