GB T 9978.1-2008 建筑构件耐火试验方法.第1部分 通用要求.pdf
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1、ICS 1322050C 82 瘩雪中华人民共和国国家标准GBT 9978卜一2008代替GBT 9978-1999建筑构件耐火试验方法第1部分:通用要求Fire-resistance tests-Elements of building construction-Part 1:General requirements20080626发布(IS0 8341:1999,MOD)2009-030 1实施宰瞀鹃紫瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会促1”GBT 997812008前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4符号和缩略语-5试验装置6试验条件7试件准备一8仪器使用9试验方法-10判定准则
2、11试验的有效性12试验结果表示13试验报告附录A(资料性附录)附录B(资料性附录)参考文献目 次。I-1-1-1-2-3-一-8-9-10-12-13-14-14-一-15本部分章条编号与ISO 8341:1999章条编号对照16本部分与ISO 8341:1999技术性差异及其原因17-19刖 罱GBT 99789建筑构件耐火试验方法分为如下若干部分第1部分:通用要求;第2部分:耐火试验炉的校准;第3部分:试验方法和试验数据应用注释;第4部分:承重垂直分隔构件的特殊要求;第5部分:承重水平分隔构件的特殊要求;第6部分:粱的特殊要求;第7部分:柱的特殊要求;第8部分:非承重垂直分隔构件的特殊要
3、求;第9部分:非承重吊顶构件的特殊要求;GBT 997812008本部分为GBT 9978的第1部分。本部分修改采用ISO 8341:1999耐火试验建筑构件第1部分:通用要求(英文版)。本部分根据ISO 8341:1999重新起草。在附录A中列出了本部分章条编号与ISO 8341:1999章条编号的对照一览表。在采用ISO 834-1:1999时,本部分做了一些修改。有关技术性差异已编人正文中并在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识。在附录B中给出了这些技术性差异及其原因的一览表,以供参考。对应于ISO 8341:1999,本部分还做了下列编辑性修改:“ISO 834的本部分”修改为“
4、GBT 9978的本部分”;用小数点“”代替作为小数点的逗号“,”;删除国际标准的前言和引言。本部分代替GBT 9978-1999建筑构件耐火试验方法。本部分与GBT 99781999相比,主要变化如下:增加了术语和定义的具体内容;修改了热电偶的型式和要求;修改了炉内温度偏差的要求;修改了炉内压力要求;修改了判定准则;增加了资料性附录A(见附录A);增加了资料性附录B(见附录B)。本部分的附录A、附录B为资料性附录。本部分由中华人民共和国公安部提出。本部分由全国消防标准化技术委员会建筑构件耐火性能分技术委员会(SACTC 113SC 8)归口。本部分起草单位:公安部天津消防研究所。本部分主要起
5、草人:赵华利、韩伟平、黄伟、董学京、陈映雄、李强、李博、李希全、阮涛、刁晓亮、白淑英。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:一GBT 99781988、GBT 99781999。I建筑构件耐火试验方法第1部分:通用要求GBT 9978120081范围GBT 9978的本部分规定了各种结构构件在标准受火条件下确定其耐火性能的试验方法。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 9978的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其
6、最新版本适用于本部分。GBT 5907消防基本术语第一部分”GBT 168391热电偶第1部分:分度表(GBT 168391一1997,idt IEC 605841:1995)3术语和定义GBT 5907确立的以及下列术语和定义适用于GBT 9978的本部分。31材料实际性能actual material properties根据相关产品标准要求,具有代表性样品通过规定试验所具有的材料性能。32校准试验calibration test通过试验评定试验条件的过程。33变形deformation结构构件由于结构受力和或受热作用而引起尺寸或形状方面的任何变化。包括构件的挠蓝、膨胀或压缩。34建筑结构
7、构件element of building construction建筑结构的各个部件,如墙、隔墙、楼板、屋面、梁或柱。35隔热性 insulation在标准耐火试验条件下,建筑构件当某一面受火时,在一定时间内背火面温度不超过规定极限值的能力。36完整性integrity在标准耐火试验条件下,建筑构件当某一面受火时,在一定时间内阻止火焰和热气穿透或在背火面1)该标准将在整合修订GBT 5907-1986、GBT14107-1993和GBT16283 1996的基础上,以消防词汇为总标题,分为5个部分。其中,第2部分为GBT 59072消防词汇第2部分:火灾安全词汇,将修改采用ISO 13943
8、:2000。1GBT 997812008出现火焰的能力。37承载能力Ioadbearing capacity承重构件承受规定的试验荷载,其变形的大小和速率均未超过标准规定极限值的能力。38承重构件loadhearing element建筑物中用于承受外部荷载的构件,并在受火过程中保持一定的承载能力。39中性压力平面neutral pressure plane炉内外压力相等的理论分界面。310理论平面notional floor level相对于建筑构件在实际使用位置处设立的平面。311约束restraint试件末端、边缘或支承条件,对试件膨胀、收缩或转动(包括因受热和或机械作用)产生的限制。注
9、:例如,不同形式的约束有纵向的、转动的和横向的。312分隔构件separating element在火灾时用于隔离两相邻区域的构件。313支承结构supporting construction被测试件的外形尺寸小于等于试验炉口尺寸时,在耐火试验中不产生热变形,用于封闭试验炉口和固定被测试件的结构,例如安装门时所用的墙。314试验框架test construction紧缚被测构件或支承结构轮廓边界的刚性骨架。315试件test specimen进行耐火性能试验的建筑构配件。4符号和缩略语下列符号和缩略语适用于GBT 9978的本部分:符号 描 述A 实际炉内平均温度的时间一温度曲线下包含的面积A
10、, 标准时间一温度曲线下包含的面积C 从加热开始时测量的轴向压缩变形量c() 试验过程中t时刻的轴向压缩变形量dCdt 轴向压缩变形速率,定义为:C(t1)一C(t2)iF矿d 在一个弹性试件截面上抗拉点与抗压点之间的距离D 从加热开始时测量的变形量2单位rainminD()dDdthLd。tT试验过程中t时刻的变形量变形速率,定义为:旦!二旦鱼!(2一t1)轴向承重试件的初始高度试件的净跨距偏差(见612)从加热开始的时间试验炉内的温度GBT 997812008mmmmmln5试验装置51一般要求试验所使用的试验装置应满足以下要求:a)特殊设计的试验炉能满足试件相应条款规定的试验条件;b)应
11、能设定并控制炉内温度,使其符合61的规定;c)应能控制和监视炉内热烟气压力,使其符合62的规定;d)安装试件的框架应安置在与试验炉相对应的位置上,能够达到适应加热、压力和支承条件;e)应以适当的方式对构件进行加载及约束,并对荷载进行控制与监视;f)应有测量炉内温度、试件背火面温度和试件结构内部温度的仪器;g)应有相应测量试件变形量的仪器;h)应有测定试件完整性是否符合第10章中描述的性能判定准则的仪器。52试验炉试验炉设计可采用液体或气体燃料,并且应满足以下条件:a)对水平或垂直分隔构件能够使其一面受火;b)柱子的所有轴向侧面都能够受火;c)对不对称墙体能使不同面分别受火;d) 梁能够根据要求
12、三面或四面受火(除加载部位)。注:试验炉可设计成能使多个试件同时进行试验,并能够使所有仪器设备满足每一种构件测量的要求。炉内衬材料采用耐高温的隔热材料,密度应小于1 000 kgma。炉内衬材料的最小厚度应为50 rrn。53加载装置加载装置应能够提供根据63确定的试件荷载。加载可采用液压、机械或重物。加载装置应能够模拟均布加载、集中加载、轴心加载或偏心加载,根据试件结构的相应要求确定加载方式。在加载期间,加载装置应能够维持试件加载量的恒定(偏差在规定值的士5以内),并且不改变加载的分布。在耐火试验期间,加载装置应能够跟踪试件的最大变形量和变形速率。加载装置不应有严重影响热量在试件内传播,不应
13、阻碍热电偶隔热垫的使用并且不应影响表面温度和或变形的测量,同时不妨碍对背火面的观测。加载装置与试件表面的接触点的面积总和不应超过水平试件表面积的10。如果加热结束后仍需保持加载时,应提前做好准备工作。54约束和支承框架根据64的规定,试件应采用特定支承框架或其他方式提供边界和支承条件的约束。55仪器551热电偶5511妒内热电偶炉内热电偶采用符合GBT 168391规定的丝径为075 mm230 mm的镍铬一镍硅(K型)热电偶,外罩耐热不锈钢套管或耐热瓷套管,中间填装耐热材料,其热端伸出套管的长度不少于25 mm,如GBT 997812008图1所示。测量和记录仪器应能在56规定的准确度条件下
14、运行。试验开始时,热电偶的热端与试件受火面的距离应为(100+10)mm试验过程中,上述距离应控制在50 mm150 mm之内。热电偶应保持良好的工作状态,累计使用20 h后,应对热电偶进行校验检定。试验过程中标准规定的温度、单点温度、平均温度以及实测温度应能随时显示。单位为毫米l不锈钢(或耐热瓷)套管;2热电偶的热接点;3K型铠装热电偶丝,丝径为o75mm230rain;4耐热材料。图1 K型铠装热电偶5512背火面热电偶试件背火面的温度应使用如图2所示的圆铜片式热电偶进行测量。为了得到良好的热接触,直径为05 mm的热电偶丝应低温焊接或熔焊在厚02 mm,直径为12 mm的圆形铜片上。热电
15、偶可采用符合GBT 168391规定的镍铬一镍硅(K型)热电偶。每个热电偶应覆盖长、宽均为30 mm,厚度为(2o土05)mm的石棉衬垫或类似材料,除非对特殊构件的标准有特殊的规定。隔热垫的密度应为900 kgm3100 kgm3、导热系数应为0117 w(mK)o143 w(mK)。测量和记录仪器应能在56规定的准确度条件下运行。石棉衬垫或类似材料应与试件的表面连接,可用耐热胶粘贴在试件表面上,但在试件表面和圆铜片之间或圆铜片与隔热垫之间不应有任何残留胶浆。试验过程中,平均温度、单点温度应能随时显示。5513移动热电偶试验过程中当怀疑背火面某位置的温度较高时,可使用一支或多支设计如图3所示的
16、移动热电偶,或是使用准确度和响应时间等于或小于图3中移动热电偶的其他温度测量仪器(如:红外辐射测温仪)来测量该位置的温度。移动热电偶的测量端采用直径为10 mm的热电偶丝低温焊接或熔焊到直径为12 mm,厚度为05 mm的圆铜片上。热电偶可采用符合GBT 168391规定的镍铬一镍硅(K型)热电偶。移动热电偶的组件应提供手柄,以便在试件的背火面上能够任意移动。5514内部热电偶当需要获得试件或特殊配件的内部温度时,应使用符合温度范围的、符合试件材料类型特点的热电偶测量。应把热电偶安装在试件内部选定的部位,但不能因此影响试件的性能。热电偶的热端应保证有50 mm以上的一段处于等温区内。5515环
17、境温度热电偶在试验前和试验期间,试验室内试件附近应配一支外径3 mm不锈钢铠装热电偶或铂电阻显示环境温度。热电偶可采用符合GBT 168391规定的镍铬一镍硅(K型)热电偶。热电偶或铂电阻的热端应避免受辐射热和通风的影响。552炉内压力测量探头通过如图4所示的测量探头测量炉内压力,测量和记录仪器应能在56规定的准确度条件下运行。41直径05 mm的热电偶丝2O2 mm厚的圆铜片。a)圆铜片的测量接点l 塑 一1圆铜片;2隔热垫及隔热垫盖在铜片上的断口;3可选的断口位置。b)圆铜片和隔热垫图2背火面热电偶和隔热垫GBT 997812008单位为毫米1耐热钢支承管;2双孔陶瓷绝缘管;3直径10 r
18、am的热电偶丝(或采用铂电阻测温);4直径12mm,厚05 mm的圆铜片。图3移动热电偶5GBT 9978120081压力变送器f2测压孔;3不锈钢管(内径为5 mm至10 mm)。a)类型1T形测量探头单位为毫米1测压孔,直径30 mm,沿钢管圆周40。均布;2焊接端点;3不锈钢管。b)类型2管形测量探头图4炉内压力测量探头553加载系统当使用重物时,试验中不需要进一步测量荷载。液压加载系统的荷载应通过压力传感器测量方法进行测量或其他具有同等准确度的相应仪器在相应的位置直接监测荷载。测量和记录仪器应能在56规定的准确度条件下运行。554变形测量仪变形可使用机械、光学或电子技术仪器测量。仪器应
19、与执行标准相一致(例如:挠度值的测量或压缩值的测量),且每分钟至少要读取数值并记录一次。应采取各种必要的预防措施以避免测量探头由于受热产生数值漂移。555完整性测量仪5551棉垫除非是特殊构件的特殊标准,完整性测量所使用棉垫应由新的、未染色、柔软的脱脂棉纤维构成,不含有其他种类的纤维。棉垫厚20 mm,长度和宽度各为100 mm,质量约3 g4 g。使用前应预先在温度为(1005)的干燥箱内于燥至少30 mln。干燥后应保存在干燥器内或其他防潮的容器内,以备随时使用。为便于使用,棉垫应安装在如图5所示带有手柄的框架内。5552缝隙探棒图6所示是两种规格的缝隙探棒,用于测量试件的完整性。它们是直
20、径(6土01)mm和直径(2502)mm的圆柱形不锈钢棒,并带有一定长度的隔热手柄。6滞一 1铰链;2适当长度手柄;3直径05 mm的支承钢丝;4带有插销的铰链连接盖;5直径为15 mm的钢丝框架。GBT 997812008单位为毫米歹73图5棉垫框架1不锈钢棒;2隔热手柄。图6缝隙探棒56测量仪器的准确度进行耐火试验时,测量仪器应满足以下准确度要求:a)温度测量: 炉内 士15;环境和背火面 4;其他 士10;b)压力测量: 士2 Pa;c)加载测量: 试验荷载的4-25;d)轴向压缩或膨胀值测量: 士05 mm;e)其他变形量的测量: 士2 mm。单位为毫米7宜GBT 9978120086
21、试验条件61炉内温度611升温曲线按照5511规定的热电偶测得炉内平均温度,按以下关系式(见图7)对其进行监测和控制T=345 lg(8 r+1)+20式中:T炉内的平均温度,单位为摄氏度();时间,单位为分钟(min)。J,一 , 7|f0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360tmin图7标准时间一温度曲线612炉温偏差试验期间的炉内实际时间一温度曲线与标准时间一温度曲线的偏差d。用下式表示:do=今100 n5式中:d。偏差,;A实际炉内时间一平均温度曲线下的面积;A,标准时间一温度曲线下的面积;P一时间,单位为分钟(min)。d。值应控
22、制在以下范围内:a)d。15 从 5 min60 rain。所有的面积应采用相同的方法计算,即合计面积时的时间间隔在612 a)条件下不应超过1 min,在612b)、c)和d)条件下不应超过5 min,并且从0 min开始计算。试验开始见93。在试验开始10 rain后的任何时间里,由任何一个热电偶测得的炉温与标准时间一温度曲线所对应8喜言瑚咖咖咖珊啪垂栅湖枷姗。pGBT 997812008的标准炉温不能偏差士100。当试件易燃材料含量过高,在试验开始后,试件轰燃,引起炉温升高,导致炉温曲线与标准曲线发生明显偏差,但是这种偏差的时间不应超过lo min。62炉内压差621一般要求沿炉内高度方
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