Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9311-5:2012 Thử nghiệm chịu lửa - bộ phận công trình xây dựng - Phần 5: bộ phận ngăn cách

• Số hiệu: TCVN9311-5:2012
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2012

Lexp	Chiều dài của mẫu thử tiếp xúc với nhiệt	mm
Lsup	Chiều dài mẫu thử giữa các tâm của cấu kiện đỡ	mm
Lspec	Chiều dài mẫu thử	mm
Wexp	Chiều rộng của mẫu thử tiếp xúc với nhiệt	mm
Wsup	Chiều rộng của mẫu thử được đỡ theo hai phương	mm
Wspec	Chiều rộng mẫu thử	mm

5. Thiết bị thử

Thiết bị được dùng trong thử nghiệm này bao gồm lò thử nghiệm, thiết bị chất tải, ngăn cản biến dạng, khung đỡ và các dụng cụ đỡ được nêu trong TCVN 9311-1: 2012.

6. Điều kiện thử nghiệm

6.1. Yêu cầu chung

Các điều kiện cấp nhiệt và áp lực, không khí trong lò thử nghiệm và các điều kiện chất tải phải phù hợp với các quy định đã nêu trong TCVN 9311-1: 2012.

6.2. Ngăn cản biến dạng và điều kiện biên

Ngăn cản biến dạng và các điều kiện biên phải phù hợp với các yêu cầu đã nêu trong TCVN 9311-1: 2012 và các yêu cầu trong tiêu chuẩn này.

6.3. Chất tải

6.3.1. Tất cả các bộ phận ngăn cách nằm ngang chịu tải được thử nghiệm khi phải chịu tải trọng tính toán theo đúng các quy định trong điều 6.3. a), b) hoặc c) TCVN 9311-1: 2012. Cần tham khảo ý kiến của người đặt hàng thử nghiệm đưa ra các điều kiện kết cấu để thiết kế sao cho phù hợp. Các tính năng của vật liệu được dùng để tính toán tải trọng phải được chỉ rõ và nêu các nguồn cung cấp.

...

...

...

6.3.3. Độ lớn và sự phân bố tải trọng phải thực hiện sao cho mô men và lực cắt lớn nhất sinh ra là bằng hoặc cao hơn giá trị dự kiến trong thực tế.

6.3.4. Hệ thống chất tải phải có khả năng tạo ra tải trọng yêu cầu được phân bố đều trên bề mặt bằng quả nặng hoặc kích thủy lực, sao cho tại mỗi điểm tác dụng bất kỳ, tải trọng không vượt quá 10 % tổng lượng tải trọng. Cho phép chất tải lớn hơn khi cần điều tiết lượng tải tập trung hoặc bổ sung tải lên các cấu kiện. Diện tích tiếp xúc giữa điểm chất tải và bề mặt bộ phận ngăn cách nằm ngang phải truyền qua tấm đệm không nhỏ hơn 0,01 m^2 và không lớn hơn 0,09 m² một cách riêng rẽ, và không vượt quá 16 % so với tổng diện tích bề mặt. Nếu các tấm bản làm bằng thép hoặc các vật liệu có tính dẫn nhiệt cao tương tự, các tấm đó phải được cách nhiệt từ bề mặt của mẫu thử. Hệ thống chất tải không được cản trở chuyển động tự do của không khí, không kể điểm chất tải, không có bất kỳ một bộ phận nào của thiết bị chất tải cách bề mặt nhỏ hơn 60 mm.

6.3.5. Hệ thống chất tải phải có khả năng làm cân bằng bù đối với biến dạng cho phép tối đa của mẫu thử.

6.3.6. Khi sàn hoặc mái có chứa một hoặc nhiều kết cấu dầm, phải áp dụng các yêu cầu bổ sung quy định trong TCVN 9311-6 : 2012. Khi yêu cầu đặt tải cho một tổ hợp nằm ngang có cả việc tác dụng thêm tải trọng điểm hoặc tải trọng tuyến tính trên dầm mà đó là một phần trong tổng thể của tổ hợp, thì thiết bị chất tải phải có khả năng gây ra những tải trọng như vậy.

7. Chuẩn bị mẫu thử

7.1. Cấu tạo mẫu

Mẫu thử được thiết kế phải có những đặc điểm kết cấu đáp ứng yêu cầu mong muốn mà mẫu thử phải đạt được. Cần tránh các dạng cấu tạo khác nhau nhưng của cùng một chi tiết.

Khi tổ hợp thử nghiệm có cả trần, thì các kích thước của trần phải phù hợp với các kích thước L_exp và W_exp và các tính năng của trần phải được đánh giá như một phần trong tổng thể của tổ hợp thử nghiệm và tuân thủ các yêu cầu sau đây:

a) Trần phải được lắp đặt từ bên dưới theo các phương pháp và trình tự được nêu trong hướng dẫn lắp đặt hoặc được cung cấp bởi người đặt hàng thử nghiệm và phải tiêu biểu cho điều kiện sử dụng.

...

...

...

c) Khi trần được thiết kế có các liên kết dọc và ngang, mẫu thử phải bao gồm cả hai loại liên kết đó. Các khung đỡ mang các cấu kiện của trần phải được bố trí sát nhau, không có khe hở, trừ khi khe hở được làm theo yêu cầu của thiết kế. Nhưng khe hở này phải thể hiện như trong thực tế và phải bố trí ở bên trong trần chứ không ở chu vi.

d) Các mép ngoài giữa trần và tường và các liên kết và vật liệu liên kết phải được thể hiện như trong thực tế. Trần phải được lắp đặt bảo đảm ngăn ngừa sự giãn nở dài do nhiệt, không cho chuyển động theo phương dọc của các cạnh, hoặc sự giãn nở nhiệt theo phương khác với phương dự tính trong hệ thống trần. Các bộ phận phải được xiết chặt tại các cạnh chu vi để có thể đánh giá về tính giãn nở nhiệt của bộ phận và các chi tiết giãn nở.

e) Khi các phương dọc và ngang của trần được cấu tạo khác nhau, và tính năng của mẫu thử thay đổi phụ thuộc theo hướng trùng với trục dọc, trần phải được thiết kế biểu hiện điều kiện bất lợi hơn bằng việc bố trí cấu kiện quan trọng song song với trục dọc. Khi không nhận biết được hướng, cần có hai thử nghiệm riêng biệt với các cấu kiện được bố trí theo hai hướng song song và vuông góc với trục dọc.

f) Khi các hệ kỹ thuật không phải là một phần trong tổng thể của trần nhưng sau đó có thể được lắp đặt mà ảnh hưởng đến tính chịu lửa của trần, thì phải có thử nghiệm riêng biệt với các hệ thống kỹ thuật gắn với trần.

7.2. Kích cỡ mẫu thử

7.2.1. Sàn tựa trên các con lăn

7.2.1.1. Các điều kiện tiêu chuẩn (sàn tựa trên các con lăn) được nêu tại 7.2.1.2 và 7.2.1.3. Cách bố trí sàn tựa đơn giản đặt trong lò thử nghiệm được minh họa trên Hình 1.

7.2.1.2. Chiều dài tiếp xúc với lửa (L_exp) không nhỏ hơn 4 m. Nhịp giữa các gối đỡ (L_sup) bằng chiều dài tiếp xúc với lửa (L_exp) cộng với khoảng tối đa 100 mm tại mỗi đầu. Chiều dài của mẫu thử (L_spec) bằng chiều dài tiếp xúc với lửa (L_exp) cộng thêm khoảng tối đa ở mỗi đầu là 200 mm.

7.2.1.3. Chiều rộng của mẫu thử (W_spec) bằng chiều rộng tiếp xúc (W_exp) và không nhỏ hơn 3 m. Ngoại trừ trường hợp chiều rộng mẫu thử không nhỏ hơn 2 m cho các kết cấu đỡ đơn giản có nhịp một phương và không bao gồm một thanh kết cấu hoặc một trần.

...

...

...

CHÚ DẪN

1. Lò thử nghiệm

2. Tổ hợp thử nghiệm

3. Bánh lăn và con lăn

4. Vật liệu cách nhiệt

Hình 1 - Ví dụ về một mẫu thử tựa đơn giản đặt trong lò thử nghiệm

7.2.2. Điều kiện thực tế

7.2.2.1. Các sàn được đỡ theo các điều kiện thực tế đề cập tại 7.2.2.2 đến 7.2.2.5.

7.2.2.2. Chiều dài tiếp xúc với lửa (L_exp) không nhỏ hơn 4 m khi chiều dài tiếp xúc với lửa của sàn trong thực tế dài hơn chiều dài thích hợp trong lò. Đối với kết cấu được thiết kế có chiều dài tiếp xúc với lửa nhỏ hơn 4 m phải làm thử nghiệm với chiều dài tiếp xúc thực tế với lửa. Chiều dài gối tựa (ngàm) không vượt quá chiều dài gối tựa thực tế. Chiều dài mẫu thử (L_spec) phải bằng chiều dài tiếp xúc với lửa (L_exp) cộng với khoảng cách tối đa 200 mm tại mỗi đầu.

...

...

...

7.2.2.3. Chiều rộng của mẫu thử tiếp xúc với nhiệt (W_exp) không nhỏ hơn 3 m. Nếu chiều rộng thiết kế nhỏ hơn chiều rộng thực tế tiếp xúc 3 m thì phải làm thí nghiệm.

7.2.2.4. Đối với các kết cấu có nhịp một phương, chiều rộng nhịp ngang (W_sup) phải bằng chiều rộng tiếp xúc với lửa (W_exp).

7.2.2.5. Đối với các kết cấu, bao gồm cấu kiện có nhịp hai phương, nhịp ngang (W_sup) phải bằng chiều rộng tiếp xúc (W_exp) cộng với một nửa chiều dài của gối đặt tại mỗi đầu ngang. Chiều dài của gối đỡ phải được lựa chọn sao cho hiệu số giữa chiều rộng gối đỡ (W_sup) và chiều rộng tiếp xúc (W_exp) không lớn hơn kích thước trong thực tế. Chiều rộng mẫu thử (W_spec) phải bằng chiều rộng tiếp xúc (W_exp) cộng với khoảng tối đa 200 mm tại mỗi đầu.

7.3. Số lượng mẫu thử

Số lượng mẫu thử phải tuân theo các yêu cầu quy định trong TCVN 9311-1: 2012.

7.4. Làm khô mẫu thử

Vào thời điểm thử nghiệm, độ bền và lượng ẩm trong mẫu thử phải gần đúng các điều kiện mong muốn khi sử dụng bình thường. Mẫu thử phải bao gồm cả các vật liệu chèn và kết nối. Hướng dẫn về làm khô mẫu thử được quy định trong TCVN 9311-1: 2012. Sau khi sự cân bằng đã đạt được, hàm lượng ẩm hoặc trạng thái làm khô phải được xác định và ghi chép lại. Kết cấu gối đỡ kể cả lớp lò trong khung thử nghiệm, không bắt buộc theo yêu cầu này.

7.5. Lắp đặt mẫu thử và ngăn cản biến dạng

7.5.1. Các bộ phận ngăn cách nằm ngang chịu tải hoặc tiếp xúc với lửa trong khi tựa trên gối đỡ con lăn (gối đỡ đơn giản) hoặc được làm theo các điều kiện biên như trong thực tế. Khi gối đỡ và ngăn cản biến dạng tương ứng với các điều kiện thực tế, các điều kiện đó phải được mô tả trong báo cáo và các kết quả thử nghiệm phải có độ chính xác cao hơn.

...

...

...

7.5.3. Các mẫu thử có gối đỡ đơn giản phải được định vị để cho phép tự do trong chuyển động dọc và độ võng thẳng đứng và phải loại bỏ bất kỳ sự gắn kết nào gây ra bởi sức cản ma sát.

7.5.4. Thiết kế dùng để ngăn cản biến dạng giãn nở nhiệt dọc trục hoặc xoay, phải được thiết kế hoặc làm theo các lực dự kiến, kéo theo sự giãn nở nhiệt và yêu cầu ngăn cản biến dạng.

7.5.5. Khi thử nghiệm kết hợp một lúc với nhiều dầm, mỗi dầm phải được tiếp xúc như các điều kiện đã chỉ rõ và phải được chất tải để làm việc độc lập với nhau.

7.5.6. Bất kỳ khe hở nào ở các đường biên phải được chèn kín bằng vật liệu không cháy và không ngăn cản biến dạng.

7.5.7. Phải dùng vật liệu đàn hồi có tính năng chịu lửa thích ứng để chèn kín và bảo vệ cho gối đỡ, ngăn ngừa sự rò khí nóng ảnh hưởng đến các điều kiện biên trong quá trình thử nghiệm.

7.5.8. Khi mẫu thử nhỏ hơn ô mở của khung thí nghiệm, phải dùng kết cấu đỡ để giảm phần mở tới kích thước yêu cầu. Các kết cấu đỡ không cần phải làm khô như đối với mẫu thử, trừ trường hợp nếu làm khô kết cấu đỡ có thể làm ổn định tính năng của mẫu thử. Khi một dầm được sử dụng giữa kết cấu gối đỡ và bộ phận ngăn cách, việc thiết kế liên kết giữa bộ phận ngăn cách và dầm, bao gồm bất kỳ chi tiết cố định nào và các vật liệu để làm liên kết, phải được dùng đúng như trong thực tế và phải xem như một phần của mẫu thử. Kết cấu đỡ được xem như là một phần của khung thử nghiệm.

7.5.9. Tất cả các liên kết giữa mẫu thử và kết cấu gối đỡ hoặc khung thử nghiệm phải tạo ra mức ngăn cản biến dạng thông thường. Độ cứng của kết cấu gối đỡ cũng phải đủ khả năng tạo ra mức ngăn cản biến dạng thông thường.

8. Lắp đặt dụng cụ đo

8.1. Đầu đo nhiệt lò nung thử nghiệm

...

...

...

Số lượng đầu đo nhiệt phải không ít hơn một cho mỗi 1,5 m^2 diện tích bề mặt tiếp xúc của mẫu thử. Phải có tối thiểu bốn đầu đo nhiệt cho bấy kỳ thử nghiệm và mỗi đầu đo nhiệt phải định hướng sao cho mặt "A" hướng về phía sàn lò thử nghiệm.

8.2. Đầu đo nhiệt tại các bề mặt không tiếp xúc với lửa

Đầu đo nhiệt tại các bề mặt mẫu thử không tiếp xúc với lửa phải được gắn chặt và phải đặt đúng vị trí phù hợp với quy định trong TCVN 9311-1: 2012. Khi mẫu thử sàn hoặc mái có chứa một hoặc nhiều dầm chịu tải, đầu đo nhiệt của mẫu thử phải được đặt tại các vị trí đặc trưng dọc theo mỗi dầm như yêu cầu đã quy định trong TCVN 9311-6: 2012 về dầm.

Các đầu đo nhiệt bề mặt không tiếp xúc với lửa của mẫu thử không được đặt gần hơn 100 mm tính đến mép cạnh của mẫu thử.

8.3. Đo biến dạng

Điểm không (zero) của thử nghiệm là độ biến dạng đo được sau khi cho tải tác động ngay khi bắt đầu thử nghiệm, trước khi cấp nhiệt và sau khi độ biến dạng đã ổn định.

Độ biến dạng thẳng đứng theo trục dọc phải được đo tại giữa nhịp. Đối với các mẫu thử bao gồm các dầm, độ biến dạng theo trục dọc của dầm cũng phải được đo tại giữa nhịp.

Việc đo độ biến dạng phải được tiến hành tại nhiều vị trí để xác định sự chuyển động tối đa.

9. Quy trình thử nghiệm

...

...

...

Việc áp dụng và kiểm tra tải trọng đối với bộ phận nằm ngang phải tuân theo quy định trong TCVN 9311-1: 2012 và 6.3 của tiêu chuẩn này.

9.2. Kiểm tra lò thử nghiệm

Việc đo và kiểm tra các điều kiện như nhiệt độ, áp lực trong lò thử nghiệm phải tuân theo quy định trong TCVN 9311-1: 2012.

9.3. Đo và quan sát

Việc giám sát các mẫu thử phù hợp với các tiêu chí về khả năng chịu tải, tính toàn vẹn, tính cách nhiệt, được tiến hành đo và quan sát theo quy định trong TCVN 9311-1: 2012

10. Tiêu chí về tính năng

Tính chịu lửa của các bộ phận ngăn cách nằm ngang có chịu tải phải được đánh giá và so sánh với khả năng chịu tải, tính toàn vẹn và tiêu chí về tính cách nhiệt quy định trong TCVN 9311-1: 2012.

11. Đánh giá kết quả thử nghiệm

Việc thử nghiệm được xem là hợp lệ khi các bước được tiến hành theo đúng các hướng dẫn trong phạm vi giới hạn đặc trưng cho các yêu cầu liên quan như: dụng cụ thử nghiệm, điều kiện thử nghiệm, chuẩn bị mẫu thử, lắp đặt dụng cụ và quy trình thử nghiệm và phải tuân theo các quy định trong tiêu chuẩn này.

...

...

...

12. Trình bày kết quả thử nghiệm

Các kết quả của thử nghiệm chịu lửa phải được trình bày theo quy định trong TCVN 9311-1: 2012.

Khi một thử nghiệm được thực hiện với một mẫu thử mà mẫu đó chịu một tải trọng kỹ thuật và được người đặt hàng thử nghiệm nêu rõ tải trọng này nhỏ hơn tải trọng lớn nhất có thể xảy ra theo một quy phạm được chấp nhận, khả năng chịu tải phải được ghi trong biểu thị kết quả với thuật ngữ "hạn chế". Các chi tiết phải được nêu trong báo cáo thử nghiệm về sự sai lệch tải trọng này.

13. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo phải tuân theo quy định trong TCVN 9311-1: 2012.

Phụ lục A

(Tham khảo)

Phạm vi áp dụng trực tiếp các kết quả thử nghiệm

...

...

...

a) Đối với bộ phận ngăn cách nằm ngang chịu tải:

1) Kiểu kết cấu (dầm và bản) là không đổi;

2) Tỷ số chu vi/ diện tích của dầm là không tăng;

3) Lực quán tính nhiệt (biểu thị bằng √kpc) của bản phủ trên là không tăng;

4) Tính dẫn nhiệt của vật liệu đệm giữa dầm và bản là không tăng.

b) Đối với trần treo:

1) Tính thấm nước của bản phủ trên là không đổi;

2) Độ dày của gạch lát không giảm;

3) Thiết kế và vật liệu dùng cho gạch lát là không đổi;

...

...

...

5) Phương pháp cố định vào kết cấu gối đỡ là không đổi;

6) Chiều cao của lớp không khí là không giảm;

7) Chiều dài của các thanh treo không tăng nhiều hơn X %;

8) Dự phòng cho giãn nở của hệ thống treo và của kết cấu gối đỡ không giảm;

9) Khoảng cách giữa các thanh treo là không tăng;

10) Diện tích mặt cắt ngang và khả năng nhiệt của các thanh treo không giảm;

11) Trần không có nhiều hệ thống kỹ thuật xuyên qua hoặc các hệ thống kỹ thuật có kích thước lớn hơn so với những gì đã thí nghiệm;

12) Không có thêm lớp cách nhiệt đặt trong lớp rỗng chứa không khí.

Đối với các mẫu thử được thử nghiệm ngăn cháy, sự phá hoại của các cấu kiện bảo vệ không chịu tải này có thể gây nên sự phá hoại của từng bộ phận kết cấu chịu tải. Các cấu kiện bảo vệ thông thường bị hỏng tại các điều kiện tới hạn nào đó phụ thuộc và trạng thái tương quan giữa nhiệt độ và độ võng. Vì các trạng thái tương quan này có thể làm thay đổi cho một bộ phận xác định với các điều kiện gối tựa, nên một cảnh báo phải được nêu ra để chống lại việc sử dụng chế độ nhiệt tới hạn cho một cấu kiện như vậy, được chuyển hóa từ điều kiện gối đỡ này sang điều kiện gối đỡ khác có tác dụng quyết định hơn về vấn đề độ võng, ví dụ, việc sử dụng chế độ nhiệt tới hạn, đạt được cho bộ phận ngăn cản biến dạng, bộ phận gối tựa đơn giản, nói theo cách khác là không đổi.

...

...

...

MỤC LỤC

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ định nghĩa

4 Ký hiệu và các thuật ngữ viết tắt

5 Thiết bị thử

6 Điều kiện thử nghiệm

6.1 Yêu cầu chung

6.2 Ngăn cản biến dạng và điều kiện biên

...

...

...

7 Chuẩn bị mẫu thử

7.1 Cấu tạo mẫu

7.2 Kích cỡ mẫu thử

7.3 Số lượng các mẫu thử

7.4 Làm khô mẫu thử

7.5 Lắp đặt mẫu thử và ngăn cản biến dạng

8 Lắp đặt dụng cụ đo

8.1 Đầu đo nhiệt lò nung thử nghiệm

8.2 Đầu đo nhiệt tại các bề mặt không tiếp xúc với lửa

...

...

...

9 Quy trình thử nghiệm

9.1 Tải trọng và tác động

9.2 Kiểm tra lò thử nghiệm

9.3 Đo và quan sát

10 Tiêu chí về tính năng

11 Đánh giá kết quả thử nghiệm

12 Biểu thị kết quả thử nghiệm

13 Báo cáo thử nghiệm

Phụ lục A

...

...

...