Malzeme Challenge: Fire Is an Essential Design Load for Prestressed Concrete

Çelik tendonlar, modern uzun vadeli beton yapıların arka kemiğidir, otopark garajlarından ve köprülerden yüksek katlı zemin plakalarına ve nükleer tesislerine kadar uzanan köprüler. Bu yüksek güçlü çelik elementler, sıkıştırılmadan önce betonun yerleşmesine, sert ve etkili tasarımların geri çekilmesine karşı gerginlik sağlar. ancak, çelikten önce ortaya çıkan çok metalurjik özellikler de yangının önlenmesi için benzersiz bir şekilde savunmasızdır.

Önleyici beton için kapsamlı bir yangın koruma stratejisi, tendonun kendi demiryollarına ve çevreleyen beton matrisine kadar tüm yük yolunu ele almalıdır. Bu, basit önsözlü masaların ötesine geçmek ve ısı transfer, malzeme bilimi ve yüksek sıcaklıklardaki yapısal bir anlayış benimsemek için mühendisler gerektirir.

The Physics and Metallurgy of Prestressing Steel in Fire

Prestressing çelik çok yüksek bir güçlülüğe ulaşmak için üretilmektedir, genellikle 1,720 MPa'dan 1,860 MPa'ya kadar düşük sıcaklıkları azaltır.Bu güç soğuk çizim ve strese dayalı bir mikroyapı yaratır.Bu, hafif çelik takviye altında bir kuvvetin 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 yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş

Sıcaklık 400 °C'ye doğru yükselirken, çelikin prestressing oranı önemli ölçüde hızlanır. Creep veya stres altında zamana bağlı deformasyon, tendonların kalıcı olarak kalıcı olarak kalıcı olarak azaltılmasına neden olur, çelikin yüksek karbon içeriği ve yüksek derecede odaklanmış bir beton yapısına sahip olmasını sağlar.

Zaman-Temperyatür Curves ve Heat Transfer

Yangın güvenliği için tasarım, yangın maruziyetinin açık bir tanımı gerektirir. Bina inşaatı için en yaygın standart, tüneller veya petrokimyasal tesisler gibi, , tamamen gelişmiş bir hücreli yangın eğrileri ilerleyici, bu eğri beş dakika içinde 600 °C'ye ulaşır ve bir saat içinde betonlu ısı geçişi gibi altyapı projeleri için, tüneller veya petrokimyasal tesislerde kullanılan iki derinlikli ısı geçişi için kullanılan yöntemler kullanılarak yapılır.hidrokarbon eğrisi[Döneticileri ile daha hızlı ve daha yüksek bir sıcaklık artışı sağlar.

Betonun termal iletkenliği nispeten düşük, bu da doğal koruma sağlar. Ancak, beton kapak derinliği, tendonları korumak için gerekli olan en önemli geometrik değişkendir. Kapakta 25 mm artış, tendon için kritik bir sıcaklığa ulaşmak için gereken süreyi iki katına çıkarabilir.

Beton Spalling Eki Tehdit Ediyor

Yeterli kapakla bile, betonun çekilmesiyle bilinen bir fenomen betonun gücünü aşıyor, yüzeydeki kapakların parçalarını da ekliyor:) Bir yangında, betonda sıkışıp kalmış su buharı, betonda yüksek çözünürlükte ısıtılır.

Prestressing Tendons için Zorunlu Pasif Yangın Koruma Stratejileri

Pasif yangın koruması (PFP) yapısal tendonlar için ilk savunma hattıdır. Bu sistemler yangının yayılmasını sağlamak ve binanın yapısal bütünlüğünü korumak için tasarlanmıştır.

Sacrificial Beton Kapak

Üst katta bulunan ve en uygun ısı transferleri, prestressing tendonları korumak için yeterli miktarda beton kapak sağlar.Sürücük bir sünger gibi beton işlemleri, çelike 40 mm'ye kadar ısı geçişi oranını yavaşlatmak gerekir.Yapılmış plakalar ve standartlar, örneğinACI 216.1) ve Eurocode 2,2'ye göre ısıtılabilir kapakları sağlar.

Kombine edilmiş Yangın Dirençli Malzemeler (SFRMs)

Gerekli kapaklar tasarım kısıtlamaları nedeniyle elde edilemez veya mevcut yapılar için ek koruma gerekli olduğunda, SFRM'ler sıklıkla uygulanır. Bu çimentolu, gypsum veya vermiculite bazlı malzemeler doğrudan beton yüzeyinden geçirilir. Otopark (kompresyon) ve endüstriyel binalar için, bu standart bir çözümdür.

Intumescent ve Reaktif Kaplamalar

Mimari olarak beton veya ince bir görünüm gerekli olan alanlarda, intumsan kaplamalar yapısal çelik için daha yaygıntır (genellikle betonda 2 saat boyunca 1-3 mm) ancak yüksek bir kozmetik bitirmek için ısı altında bulunurlar ve temiz bir substrat ve nem ile ilgili olarak daha yaygın bir uygulama koşulları gerektirir.

[FONTNT:0) Uygulama ve Bakım Üzerine Not:[Dönetici:[Döneticiler düzenli olarak incelenmelidir. Intumescent kaplamalar UV ışığı ve nem altında bozulabilir. Kaliteli bir yangın koruma müteahhiti, üreticinin özellikleri için denetimleri gerçekleştirmeli, genellikle her 1 ila 5 yıl boyunca çevresel maruziyete bağlı olarak.

Dış Tendonlar için Yönetim ve Cladding Systems

Dış postalama tendonları için, köprülerde veya stadyum çatılarında kullanılanlar gibi, tendonlar beton kesit dışında bulunurlar.Bu durumlarda, tendon montajlarında katı olmayan, düşük ısı iletkenliği ve 1.000 °C'nin üzerinde iyi sıcaklıkları ile korunurlar.

Sistem-Level Fire Robustness için tasarım

Bir tendonun ortasını korumak yeterli değildir. Bir yangın güvenli tasarım, bağlantıları, sürekliliği ve yük yolları dahil olmak üzere tüm yapısal sistemi dikkate almalıdır.

Ensuring Yapısal Reddancy

Bir yangın olayında, bazı tendonların güçte bir azalma yaşayabileceğini beklemek makul. Güçlü bir yapı betonarme yolları) Bu nedenle, bir tendon veya bir kiriş kapasitesinin iyileştirilmesi, ancak bu, sabit bir şekilde kontrol edilebilir.Bu genellikle plakalarda membran eylemi için tasarlanabilir veya sürekli olarak güçlendirilebilir.

Anchorage Zone Vulnerability and Protection

Demiryolları, demiryollarında en hassas kısmıdır. Demir kafa ve demiryolları genellikle yüksek stres konsantrasyonlarıyla çelik dökümler.Ayrıca, tendon orta-spanya'da patlamanın yoğun bir şekilde yayılması veya bir yangında kalınması gereken beton kaplama sistemleri ile karşılaştırıldığında çok az beton kapakları vardır.

Unbonded vs. Bonded Tendon Davranışı Yangında

Bir ateşin içine bir tendon davranışı, bir miktar termal koruma sağlar ve eğer bir miktar kısıtlama sağlarsa, bu da bir yüksek çözünürlükte bir şekilde sabitlenebilir.[Dönemli sistem[Dönemli)[vardır.

Bina Kodları ve Yangın Mühendisliği Standartları ile Uyum

Yangın güvenliği tasarımı için yasal temel yerel bina kodudur. Çoğu kodlar yangın direncini belirlemek için özel standartlar.

Prescriptive Paths: ACI 216.1 ve Eurocode 2 Bölüm 1-2

Önsözlü yaklaşım, üye boyutları ve kapakları, örneğin ) veya Eurocode 2 Bölüm 1-2. Bu tablolar kapsamlı testlere dayanıyor ve özellikle de geçerli olan bazı kuralların uygulanmasına bağlı olarak, önbellekli bir boşluk için gerekli olan 20 mm'lik bir beton kapak gerektirir.

Performansa Dayalı Yangın Mühendisliği Yaklaşımları

Karmaşık veya yüksek riskli yapılar için, bir performans tabanlı tasarım (PBD) genellikle kullanılır. Bu, belirli yangın senaryolarını tanımlamak (örneğin, otopark garajında yerelleştirilmiş bir araç yangını), ısı transfer ve yapısal analiz yapmak ve bu işlem için bir çerçeve sağlayan PBD, temel kaynaklama kurallarının standart fırın testlerinden ziyade, yüksek çözünürlükte olduğu yapılar için gerekli olan yapılar için gerekli olduğunu göstermektedir.

Yangın Direnişi Test Kriterleri Kabul Kriterleri

Kabul kriterleri genellikle [[DÜDÜ:0) İmkansız bir şekilde akıp giden yüze gelir ve [DÜDÜDÜSÜSÜSÜye Olmayanlar İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler ve Üsttekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler (Dönüşütmeler)

Uzun Süreli Performans ve Yangın Koruma Sistemleri Bakımı Bakım

Bir yangın koruma sistemi sadece yerinde kalır ve tasarım hayatına niyet edilen olarak performans gösterir.

Koruyucu Sistemlerin İncelenmesi

Yangına bağlı kaplamalar ve muhafazalar etki, nem, korozyon ve vandalizmden zarar vermek için hassastır. Düzenli denetimler, kapakları kullanarak beton kapak kalınlığını kontrol etmeli, denetim aralıkları ve onarım yöntemleri için SFRM'yi kontrol etmeli ve kontrol altına alma sistemleri kontrol etmelidir. Park yapıları, de-iklim tuzları bozmak hem beton hem de kaplamayı bozmalıdır.

Yangına ve Retrofit Ondons

Bir yangından sonra, prestressed yapılar ses görünebilir, ancak hasar görmüş önemli prestressing kuvvetini kaybettiler ve yeni dış tendonlarla değiştirin veya onarım sırasında deneyimlenen yapısal bir işlemdir. Ancak, retorik öngerçeği değerlendirmek zorlanır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Metal kaplamaları kullanan yapılarda yangın güvenliği için tasarım, malzeme seçimi, ısı transferi analizi, yapısal tasarım ve kalite güvencesi gerektirir. Yüksek güçlü çeliklerin kırılganlıkları, mühendislerin beton kapağını önceliklendirmesi, uygun pasif yangın koruma sistemlerini, ilk yapısal tasarıma ve bakım protokollerine entegre ederek, mühendislere titiz denetim ve bakım protokollerine karşı güvenlik sağlayarak, güvenli, dayanıklı yapılar sağlayabilir ve gerçek bir yangın etkinliğini koruyan güvenli ve güvenli bir şekilde garanti edebilir.