بتن و ایمنی در برابر آتش

بتن و ایمنی در برابر آتش

آتش سوزی برج نیاز به رویکردی جامع در مهندسی ایمنی آتش سوزی را برجسته می کند.

آتش سوزی برج نیاز به رویکرد جامع تری برای مهندسی ایمنی آتش نشانی را برجسته کرد. 

در حالی که ساختار بتنی پشت روکش قابل اشتعال به خوبی عمل می کند. ماهیت ناهمگن و متغیر بتن به این معنی است که محاسبه ظرفیت ایمنی در برابر آتش آن می تواند بسیار پیچیده باشد. و مطمئناً بدیهی تلقی نمی شود.

هنگامی که بتن در معرض حرارت کافی قرار می گیرد. آب آزاد که منافذ بتن را پر می کند و آبی که از نظر شیمیایی به سیمان متصل است. تبخیر می شود. 

اگر نرخ تبخیر بیشتر از نرخ مهاجرت بخار باشد. فشار منفذی ایجاد می شود.

این امر، همراه با کاهش مقاومت ناشی از افزایش دما و افزایش تنش‌های ناشی از اثرات حرارتی، می‌تواند باعث ریزش بتن و سازه‌ای گسترده شود.

علاوه بر این، پیشرفت‌ها در طراحی اختلاط بتن منجر به ایجاد انواع جدیدی از بتن – از جمله بتن با استحکام بالا ، بسیار قوی و بتن خود تراکم – شده است. که علاوه بر افزایش عملکرد ساختاری در دمای محیط ، عملکرد متفاوتی نیز از خود نشان داده‌اند. هنگام قرار گرفتن در معرض آتش .

اهمیت درک رفتار مواد بتن در آتش بسیار مهم است.

سازه های تقویت شده

 نتایج تحقیقات اخیر را برای جلوگیری از شکست انفجاری بتن مسلح در معرض دماهای بالا، تجزیه و تحلیل مقاومت بتن در برابر آتش و روش های اخیر ساخت و ساز کاهش آتش بررسی کرد.

از تجزیه و تحلیل وزن سنجی حرارتی، تجزیه و تحلیل پراش اشعه ایکس و نتایج آزمایش تشدید مغناطیسی هسته ای نشان داده شد. که عملکرد مقاومت در برابر آتش سازه های بتن مسلح با اندازه گیری دمای میلگرد ، شکست ساختار کلسیم سیلیکات هیدرات (CSH) در بتن را دست کم می گیرد. 

توصیه می شود در آینده نزدیک از طراحی مبتنی بر عملکرد برای پیش بینی مقاومت در برابر آتش استفاده شود .

در مورد مقاومت تیرهای بتن مسلح در برابر آتش در برابر آتش گزارش شده است. 

رویکرد جدیدی را برای طراحی ساختاری

رویکرد جدیدی را برای طراحی ساختاری آتش یک تیر بتنی تقویت شده. با میلگردهای آلیاژی از جنس فولاد هیبریدی ارائه کردند. تا به سطح مقاومت در برابر آتش مطلوب دست یابند .

این روش به این صورت است که هم فولاد و هم میله های آلیاژی با حافظه شکل را به گونه ای جاسازی می کنند. که با افزایش دما در تیر بتنی ، مقاومت تیر افزایش یافته یا به صورت کنترل شده حفظ شود. که یک روش فعال برای حفاظت سازه در برابر آتش را فراهم می کند. برخلاف اکثر روش های سنتی حفاظت غیرفعال برای اعضای سازه .

با حفظ ظرفیت خمشی تیر در آتش در سطح مطلوب می توان از تغییر شکل بیش از حد تیر جلوگیری کرد. 

این مفهوم را می توان به طراحی سایر عناصر سازه ای مانند:

ستون ها ، دال های کف و اتصالات تعمیم داد .

در مورد رفتارهای آتش سوزی ستون های بتنی با آسیب لرزه ای قبلی گزارش شده است. 

آنها آزمایش آتش سوزی 16 ستون بتن آرمه از پیش آسیب دیده را انجام دادند. (دو ستون برای هر نمونه و هر نمونه ابتدا در دمای اتاق تحت بارگذاری چرخه ای قرار گرفت تا آسیب لرزه ای شبیه سازی شده ایجاد شود. ) و دو ستون کنترلی بدون آسیب قبلی .

تأثیرات نسبت رانش مورد نظر، نسبت بار محوری، نسبت آرماتور عرضی حجمی و نسبت دهانه برشی ستون بر روی رفتار آتش ستون‌های آزمایش‌شده. با جزئیات مورد بررسی قرار گرفت. 

نتیجه‌گیری شد که نسبت بار محوری ستون‌های بتن مسلح در مناطق با شدت لرزه‌ای بالا باید به شدت به کمتر از 5/0 محدود شود.

سازه های پیش تنیده

اثرات کرنش خزشی گذرا بتن را بر روی دال‌های بتنی پس تنیده با تاندون‌های غیرپیوندی در آتش‌سوزی با استفاده از مدل‌های تحلیل محدود غیرخطی سه‌بعدی بررسی کرد.

سه مدل سازنده بتن

سه مدل سازنده بتن ، یکی بدون کرنش خزشی گذرا و دو مدل دیگر با در نظر گرفتن صریح یا ضمنی کرنش خزشی گذرا مورد استفاده قرار گرفتند.

نتایج نشان داد که

نتایج نشان داد که مدل بدون کرنش خزشی گذرا در سناریوهای آتش سوزی بیش از حد محافظه کار بود و انحراف بسیار بزرگتر و تنش تاندون را بیشتر کرد. اگرچه در دمای محیط به اندازه کافی دقیق است. در مقابل، مدل های با گذرا کرنش خزش در سناریوهای آتش سوزی دقیق بود.

اگر کرنش خزشی گذرا بیش از حد تخمین زده شود.

با این حال، اگر کرنش خزشی گذرا بیش از حد تخمین زده شود. انحراف دال و تنش تاندون کاهش می‌یابد، که نشان می‌دهد کرنش خزشی گذرا تأثیر مثبتی بر مقاومت ساختاری در برابر آتش دارد . به این نتیجه رسیدیم که کرنش خزشی گذرا باید در تحلیل با یک رویکرد ضمنی یا آشکار برای سهم مثبت آن در مقاومت در برابر آتش دال‌های بتنی پس تنیده در نظر گرفته شود.

خواص مکانیکی فولاد پیش تنیدگی

خواص مکانیکی فولاد پیش تنیدگی را در داخل و بعد از آتش سوزی مورد بحث قرار داد. فرمول‌های تجربی بر اساس نتایج تجربی به‌دست‌ آمده برای کاهش مدول یانگ، استحکام تسلیم و استحکام نهایی فولاد پیش تنیده هم در دماهای بالا و هم پس از سرد شدن تا دمای محیط پیشنهاد شد.

مشخص شد که مدول یانگ تا حد زیادی با سرد شدن تا دمای محیط قابل بازیابی است. اما تسلیم و استحکام نهایی دچار تخریب دائمی شدند.

توصیه می شود برای سازه های بتنی پیش تنیده، ضرایب کاهش خواص مکانیکی کلیدی پس از آتش سوزی و سرمایش در آیین نامه های طراحی مربوطه گنجانده شود.

سازه های پیش ساخته

عملکرد سازه‌ها پس از آتش‌سوزی با توجه به ویژگی‌های سیستم سازه‌ای ساختمان‌ها و آزمایش‌های هسته بتنی و نمونه‌های تقویت‌ کننده فولادی به‌دست‌آمده از سازه‌ها ارزیابی شد.

بیشتر بخوانید: چسب کاشت میلگرد اپوکسی

خرید و قیمت فوق روان کننده ، چسب کاشی ، ملات ضد اسید ، چسب کاشت میلگرد ، ترمیم کننده بتن ، گروت اپوکسی و ضد یخ شرکت شیمی آبادگران