Yapısal Mühendislik ve Tasarım
Tuğul'un Ateşli ve Binalarda Ateş Direniş Stratejileri
Table of Contents
Giriş Giriş Giriş
Yangın güvenliği, bina tasarımında birincil bir endişedir ve malzeme seçimi, yangına dayanabilecek bir yapının belirlenmesinde belirleyici bir rol oynar. Geleneksel bina malzemeleri arasında, tuğla yüksek sıcaklık ortamlarda olağanüstü performans için öne çıkıyor. Yangın direnci stratejilerinin kullanımı kazak veya sadece tarihsel değildir; pasif yangın korumanın yüzyıllarca doğrulanan fiziksel ve kimyasal özelliklerden kaynaklanmaktadır.
Fire Protection'ta Tuğun Tarihi Rolü
Modern yangın kodları var, inşaatçılar tuğlanın kullanımını ve taşlarını ateşe veren bir önceki yıllarda Londra'nın Büyük Ateşi, 19. yüzyılda, Chicago Fire gibi, büyük ölçüde korunmuş bir konut düzenlemelerini sağladılar.
Tuğul'nun tarihi yangınlarda performansı da mühendislik literatüründe belgelenmiştir. Örneğin 1906 San Francisco depreminden sonra yapılan testler ve yangın, büyük ölçüde kritik barınak ve kapsamın sağladığı tuğla binaları gösterdi.İlk sarsıntının neden olduğu zaman bile, bu gerçek dünya sonuçları, aşırı koşullar altında yapısal bütünlüğü koruyabilecek bir yangın-yapım malzemesi olarak sağlam bir şekilde ortaya çıktı.
Tuğla Ateş Yapan Özellikler
Tuğun yangın direnci tek bir özellik değil, birlikte ateş yayılımını sınırlandırmak ve yapısal gücü korumak için çalışan malzeme özellikleri bir kombinasyonudur.Bu özellikler mimarlara ve mühendislere doğru tuğla türü ve montajlarını projelerine belirtmelerine yardımcı olur.
Yüksek enerji noktası ve Termal Stability
Yangına uğrayan çamur tuğlası 900 °C ve 1200 °C arasında sıcaklıklarda üretilir, bu da zaten inşa yangınların çoğunu aşan ısı seviyelerinin (tipik olarak 600-1100°C standart yangın testlerinde) tükenmesini sağlar.
Low Termal Davranış
Tuğla metallere ve betona kıyasla nispeten düşük termal iletkenliğe sahiptir. Bu, havai olmayan tarafa ateşten ısı geçişinin verimli bir şekilde aktarılması anlamına gelir. Standart bir tuğla duvarı, standart bir süre için tam performans satın almak için 2 ila 4 saat boyunca sıcaklık artışını geciktirebilir.
Inert Chemical Piano
Clay tuğla öncelikle silik ve ışıktan oluşur, küçük miktarda demir oksit, lime ve diğer mineraller ile birlikte, bu bileşikler yakıta katkıda bulunamaz, böylece yangının büyümesini hızlandırmazlar.Bu aynı zamanda, ahşap veya plastik tabanlı ürünler gibi organik bina malzemelerinin çok önemli bir güvenlik avantajını üretmiyor, ki duman, toksik fumes ve flaming damlacıkları yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş
Boyutlu Stability ve Yapısal Dürüstlük
Yüksek ısıya maruz kaldığı zaman, birçok malzeme genişledi, sözleşme veya yumuşatılır. Tuğul, şekli ve hacmini öngörülebilir bir aralıkta tutar, sıcaklık matkabının sıcaklığının altında kalır. Oluşturan küçük genişleme uygulamaları, tuğla duvarların uzun süre boyunca düzgün bir şekilde tasarlanmış genişleme eklemleri ve esnek mortar ile karşılanabilir.Bu boyutsal stabilite riski, daha sonra ortaya çıkan daha sonra ortaya çıkan yüklerin ısı genişlemesine karşı durmaktadır.
Yangın Direnişi Ratings and Test Standartları
Yangından etkilenen inşaatlarda kullanılmak üzere, tuğla meclislerinin ulusal ve uluslararası standartlar tarafından belirlenen belirli performans kriterlerine uyması gerekir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, birincil standart ASTM E119 (Standart Test Yöntemleri İnşaat ve Malzeme Testleri için Standart Test Yöntemleri), bu da, bir duvar montajının havai ve yapısal bütünlüğü sağlama yeteneğinin ölçülmesi. derecelendirme süresi (saat) bir veya daha fazla kritere dayanmaksızın, diğer çeliklerin yeniden ortaya çıkarılmasına bağlı olarak, diğer çeliklerin yeniden açılmasına bağlı olarak, çeliklerin veya diğer çeliklerin yeniden dağıtılması için kullanılan cam duvar derecelendirmelerinin kaybının sağlanması.
Uluslararası olarak, benzer standartlar ISO 834 ve EN 1365. Brick üreticileri genellikle belirli duvar konfigürasyonlarında ürünlerini test verileri sağlar. Mimarlar ve mühendisler bu toplantıları yalnızca bina kodu gereksinimlerine göre belirtirler (örneğin, IBC, NFPA 5000) çünkü 4 inçlik bir tuğla duvarının 1 saatlik bir süreliğine sahip olabilir.
Kolorating Brick için hava Güvenliği
Tuğul, kapsamlı bir yangın koruma yaklaşımı içinde çeşitli farklı stratejilerde kullanılır. Bu stratejiler genellikle gypsum kurulu veya yalıtım gibi diğer malzemelerle tuğla birleştirir, belirli performans hedefleri karşılamak için.
Ateşli Duvarlar ve Engeller
En yaygın uygulama yangına dayanıklı duvarlardır, çünkü bunlar yangına dayanıklı ve günlük istismara karşı dayanıklıdırlar ve genellikle sabitler, asansör milleri ve ccupancies (parti duvarları) ile tuğla duvarları arasında bulunurlar.
Yapısal Elements'in Yangını
Çelik çerçeveli binalar çelikin gücünü kaybetmesine neden olan sıcaklıklara ulaşmasını engellemek için yangın geçirmez hale getirir.Ro-applied fireproofing (SFRM) yaygın, tuğla encasement, zaman içinde veya yeniden uygulamadığı bir kaplama ile karşı karşıya kalmamasını sağlar.Çalışanlar ve kirişler genellikle gerekli yangın derecelendirmesine ulaşmak için tasarlanmış bir kalınlıkla çevrelenebilir.Bu yöntem özellikle yüksek riskli alanlarda faydalıdır.
Dış Cladding ve Perde Duvarları
Tuner sistemleri dışlanmış olarak yaygın olarak kullanılır, hem hava koruma hem de yangın direnci sağlar. Tipik bir tuğla vener üzerinde bir ahşap veya çelik çerçeve, tuğlanın kendisi koruyucu bir tabaka olarak değildir ve bu da yangın direncini artırabilir.
Karşılaştırma
Büyük binalar, kaynak bölgeleri gibi yüksek riskli alanları, iç içe geçmiş duvarların yapımı için mükemmel bir malzemedir, çünkü beton duvarları oluşturmak için mükemmel bir malzemedir, çünkü düzgün mühürlenmiş tuğla, yüksek riskli alanları, bir binayı daha küçük yangın bölgelerine bölmek için, boş rotalar için, yolcuların yangından korunmak için, denizlerin altındaki duvarlar tarafından belirlenen yangından uzak tutabilir.
Yangın Direnişi Uygulamaları için Tuğul Türleri
Tüm tuğlalar yüksek sıcaklık maruziyeti için eşit derecede uygun değildir. Çoğu inşaatta kullanılan standart bina tuğlası (kır veya gölgeli) tipik bina yangınları için iyi ateş direnci sağlar. Ancak, endüstriyel uygulamalar veya bölgelere aşırı ısı maruz kalan alanlar için (örneğin, şömineler, kilnlar veya fırınlar), özel rerakter tuğlalar gereklidir.
- [FONT=0]Common Clay Brick:[Dönetici ve ticari binalardaki çoğu yangın tarafından kullanılan duvarlar için uygun olarak uygun şekilde monte edildiğinde, ASTM C62 veya C216 gereksinimlerini karşılarlar.
- [FONT:0]Fireclay Brick (Rerakter Brick): [Döntgenlikli yüksek ışıklı içerikle ateşten yapılmış olan ısıtılmış, bu da 1500 °C veya daha fazla sıcaklıklara dayanabiliyor.Onlar chimneys, endüstriyel fırınlarda ve tipik yangın koruması için gerekli değil.
- [FONT:0)Silica Brick:[Dönetici:[Dönetici: %93 silik üzerine kurulup, cam yapım fırınlarında ve koe fırınlarında kullanılan yüksek dirençe sahiptir.
- [FONT:0]Calcium Silicate Brick (Sand-lime Brick):) Kıylık tuğladan daha fazla göz ardı ederken, aynı zamanda yangın direnişini sergiliyorlar ve Amerika Birleşik Devletleri'nde yangınla ilgili meclisler için daha az yaygın olarak belirtiliyorlar.
- [Brick Veneer: [DFLT:1] Bunlar, çamur tuğlanın dilimleri (yaklaşık 1/2 ila 1 inç kalın) bir arkaya yapıştırılırken, tuğlanın kendisi uygun olmayan bir montaj parçası olarak kullanılır.
Tuğuğunda Zorluklar ve Dikkatler
Birçok avantajına rağmen, yangın direniş stratejilerinde tuğla kullanmak tasarım ve inşaat sırasında ele alınması gereken birkaç zorluk sunar.
Mortar ve Ortak Dürüstlük
Robotlar arasındaki mortar, ortakların ve potansiyel istikrarsızlığın zayıf bir bağı olabilir. Tipi N mortar (genel kullanım için en yaygın) tuğlanın kendisinden daha düşük bir erime noktası vardır.Uzun bir yangın maruz kalma, mortar eklemleri yumuşatabilir, eklemlerin ve potansiyel istikrarsızlığın yeniden geliştirilmesine yol açar.
Termal genişleme ve Cracking
Tüm malzemeler ısıtmalı olarak genişletilir. Tuğul ve mortar farklı oranlarda genişleyebilir, ki bu da iç stresleri ve çatlakları tetikleyebilir, yangın duvarının bütünlüğüne hemen karşı koyamaz, sıcak gazların nüfuz etmesine izin verebilir, yan yanardağları azaltmak için (örneğin, tuğla işleri ayrıntılı olarak genişletilebilir ve yangın maruz kalmak için derece önemlidir.
Diğer Yangına Dayanıklı Malzemelerle Fark
Çok sık tuğla duvarları, kontrasan kaplamaları içeren daha büyük bir yangın koruma sisteminin parçası, çelik üzerinde yangın yalıtımı ve gypsum panjurları. tuğla ve diğer malzemeler arasındaki bağlantı, bu kavimlerin sürekliliğini korumak için dikkatli bir şekilde ayrıntılı olmalıdır. Örneğin, bir tuğla duvarın bir çelik kirişle buluştuğu yer, ışık sürekliliği kontrol eden bir yangınla mühürlenmiş bir çatı ile mühürlenmiş olması gerekir. Benzer şekilde, elektrik kutuları veya diğer borular için iç penetrasyonlar içinde listelenen yangın bariyer sistemleri.
Maliyet ve Kilo Verme
Tuğul ağırdır ve yapıya önemli ölü yük ekliyor. Bu, temel maliyetleri artırabilir ve daha güçlü çelik framing gerektirir.Çok katlı binalarda, inşaatın ömrünün üzerindeki ilk maliyeti daha ekonomik olabilir (örneğin metal ve gypsum) iç ısıtılmış duvarlar için, ancak sütunun yüksek riskli bir alanda bulunan tuğla ile rekabet edebilir.
Modern Yenilik ve Gelecek Trendleri
tuğla endüstrisi statik olarak kalmamıştır. Son gelişmeler, geleneksel zorlukların bazılarına hitap ediyor ve ateşe dayanıklı inşaatlarda yeni uygulamalar açıyor.
[FONT:0)Mühendis Tuğla Birimler:[Dönetici:[Dönetici:0) Bazı üreticiler yangın performansını korumak için bir camlı mekanik sıkışık sistemlerle “toğraflı” birimleri üretmektedirler.
[FONT:0)Reinforced Brick Masonry: Sihir duvarlarında dikey çelik yeniden donatılma barları, yangın direncini azaltmadan sismik kuvvetlere karşı dayanıklılık ve direnişi artırır. Bu özellikle de bölgelerin yangının yapısal istikrarın kritik olduğu bölgelere eğilimlidir.
[FONT:0)Perforated and Hollow Bricks:[Dönesel olarak) Modern boş tuğlalar (daha az malzeme kullanarak sert duvarlara benzer yangın puanları elde edebilir ve daha hafif bir şekilde, temelleri bir chimney etkisi yaratmaz; örneğin, her ders ya da zeminde bloke edilir.
[FONT:0]Testing and Modeling Advances: Finite element modellemesi şimdi mühendislerin standart yangın eğrileri altında standart tuğla montajlarının termal ve yapısal davranışını daha doğru bir şekilde yayınlamalarına izin veriyor. Bu, her türlü değişkenin ve hızların tam ölçekli testlerinin ihtiyacını azaltır.
[FONT:0]Brick for Wildfire Defense:[Döneticiler) Bölgelerde Kaliforniya ve Avustralya gibi vahşi yangınlara eğilimlidir, tuğlalar bina dışı duvarların ilk 3-5 ayağı için daha fazla belirtilmektedir (önemli bir bölge) ve soffits ve fascias için yardım eder.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Tuğul iyi bir nedenden ötürü yangına dayanıklı bir inşaatın temel taşı olmaya devam ediyor: Doğal yüksek erime noktası, düşük termal iletkenlik, inert kimya ve yapısal istikrar binlerce yıldır kanıtlandı ve modern test standartlarına göre, tuğlayı ateşe vererek, diğer sistemlere uygun olarak, dışsal genişlemelere ve bölmeye devam eden güçlü yangın koruma stratejilerine katkıda bulunan sağlam yangın stratejilerine ve mühendisler, konut güvenliği ve mülk korumalarına katkıda bulunan sağlam yangın stratejilerine karşı dayanıklı yangın stratejilerine devam ediyor.