建筑物安全疏散系统设计探讨

建筑物火灾中,无论是人员逃生,还是抢救重要物资,都离不开科学合理的安全疏散设施.本文从安全出口总宽度、楼梯间的首层是否设置直通室外的安全出口、楼梯间在各层的平面位置是否改变、地下楼梯间与地上楼梯间是否连在一起、地下楼梯间在首层未与其它部分是否分隔、楼梯的耐火极限、疏散走道耐火等级、装修材料的应用、应急照明和疏散指示标志的设置等方面对疏散系统的优化设计进行了探讨,对现行建筑疏散设计中的问题进行了检讨,以期能对设计人员在进行建筑物防火设计时有所帮助.     

消防设计中的难点及防火策略——以江西自然科学博物馆为例

针对江西省自然科学博物馆建筑大厅防火分区面积过大、部分疏散楼梯不能直通室外、疏散距离过长、钢结构耐火极限达不到要求、展厅不能有效实施机械排烟、不能形成环形消防车道等难点问题,通过性能化设计提出＂防火隔离通道＂、＂准安全通道＂等防火策略,以实现该项目的消防安全。     

对多层民用建筑疏散楼梯设置形式的探讨

本文从建筑楼梯的设置形式的分析入手,结合工程项目的实际,对敞开楼梯能否作为疏散楼梯、开放式外廊建筑的疏散楼梯形式、多层综合性公共建筑的疏散楼梯形式等实务问题进行探讨。     

正交胶合木墙体耐火极限试验及数值模拟

为研究国产日本落叶松制成的正交胶合木(CLT)墙体的耐火极限,开展了CLT板材常温材料性能试验和标准升温曲线下的CLT墙体耐火极限试验.通过材性试验获得了CLT板材的层间剪切强度、滚动剪切强度和顺纹抗压强度.耐火极限试验结果表明:墙体在常温下的破坏模式主要为屈曲破坏,三层CLT墙体的极限承载力高于五层CLT墙体;层板组...     

“T”形钢管混凝土芯柱耐火极限数值分析

为研究等肢"T"形钢管混凝土芯柱的耐火极限及其影响因素,采用有限元分析软件ABAQUS建立等肢"T"形钢管混凝土芯柱高温反应分析模型,在验证模型可靠性基础上,分析了载荷比、截东边长、长细比、载荷偏心率、含钢率等主要因素对"T"形钢管混凝土芯柱耐火极限的影响.研究结果表明:在一定参数范围内,载荷比和截面边长是构件耐火极限的主要影响参数,载荷比越小,截面边长越大,构件的耐火极限越高;长细比和载荷偏心率对其影响较大,长细比和载荷偏心率越小,构件的耐火极限越高;含钢率对其影响不显著.     

高负载下外贴式CFRP片材加固钢筋混凝土梁的耐火性能分析

使用ABAQUS软件建立数值模型分析高温下CFRP加固梁的性能.考虑了CFRP-混凝土接触面的黏结-滑移效应,并将数值分析结果与试验结果对比,验证了模型的有效性.利用验证后的模型进行了大量数值分析,考虑了端部约束、荷载比、防火层厚度、黏结长度、受火条件等对试件耐火性能的影响.结果表明,设置端部约束可以有效提高试件的耐火极限,其中边缘约束和全长约束分别可以提高试件的耐火极限约40%,和80%,;试件的耐火极限随荷载比的增大而减小,随防火层厚度的增大而增大.以此为基础,提出了CFRP加固梁的耐火极限的回归预测模型,可以为工程设计提供参考.     

三面受火的方钢管约束钢筋混凝土柱耐火极限研究

目的研究方钢管约束钢管混凝土柱在三面受火情况下的耐火极限,为其抗火设计提供依据.方法在合理选取材料属性与边界条件的前提下,利用ABAQUS有限元软件建立三面受火的方钢管约束钢筋混凝土柱的数值模型;在模型合理基础上,分析荷载比、长细比、截面尺寸、荷载偏心率和含钢率等参数对构件耐火极限的影响.结果荷载比和长细比对结构的耐火极限具有更显著的影响,耐火极限随荷载比和长细比的增大而减小;构件荷载比由0.4增至0.6,其耐火极限下降54.60%;长细比由20升至40,耐火极限下降25.68%;当含钢率由2%上升至4%时,构件的耐火极限上升10.94%;荷载偏心率对结构的耐火极限影响较为复杂,构件耐火极限在e/i=-0.2时极限承载力迅速提高.结论减小构件长细比,并增大含钢率,可有效提高构件耐火极限.     

HRBF500级细晶粒钢筋混凝土简支梁的耐火极限

利用有限元软件ANSYS,对500MPa细晶粒钢筋(HRBF 500)混凝土简支梁的温度场及耐火极限进行分析.计算结果表明:ANSYS对温度场和耐火极限的模拟结果基本与试验结果吻合,初步验证程序的有效性.在此基础上,就不同荷载比、混凝土保护层厚度、配筋率共计36种工况组合进行有限元分析,考察各参数对HRBF 500混凝土梁耐火极限的影响,并据此建立耐火极限简化计算公式.     

建筑隔震橡胶支座耐火性能和防火保护研究

隔震建筑是近三十年在我国大力发展的新型建筑结构形式.隔震橡胶支座为隔震建筑的重要组成部分,其与承重构件构成基础或层间隔震结构,可降低地震对建筑物的损坏.建筑隔震橡胶支座由钢板和橡胶叠合而成,橡胶为有机材料,所以其支座的持荷能力受温度影响较大.由于隔震支座通常位于柱端部或中部,其为结构关键的承重构件,因此对支座进行耐火性能及防火保护研究十分必要.针对建筑隔震橡胶支座耐火性能,按照《建筑构件耐火试验方法第7部分:柱的特殊要求》(GB/T 9978.7—2008)进行无防火保护支座承重耐火性能试验研究,同时进行数值分析,得到直径为520 mm的隔震橡胶支座的耐火极限时间82 min和耐火极限承载力,并通过极限承载力分析得到无防火保护支座满足耐火性能180 min的尺寸阈值为1 000 mm;针对隔震橡胶支座防火保护措施,考虑支座的可动性以及工程适用性,设计两段式组合防火保护方案和柔性防火保护方案,并按照《建筑构件耐火试验方法第1部分:通用要求》(GB/T9978.1—2008)进行非承载的耐火试验研究和相应的数值分析,结果得到两种可动式防火保护方案均满足耐火性能180 min并且隔热性满足支座内部温度均小于橡胶保持力学性能高温阈值150℃的要求.     

木结构榫卯节点耐火极限试验研究

为研究我国古建木结构榫卯节点的抗火性能,进行了4个燕尾榫榫卯节点的耐火极限试验、以及1个未受火对比试件的承载力试验研究.承载力试验表明,未受火对比试件的梁跨中竖向位移基本随荷载线性变化,没有明显屈服点,延性较差.根据该对比试件的承载力试验值、以及各耐火极限试件持荷比参数取值,确定了耐火极限试件的预加恒定荷载值.耐火极限试验中,持荷比25%,37.5%,50%试件的耐火极限分别为59,44,21min,持荷比50%并涂有防火涂料试件的耐火极限为58min,表明持荷比的减小、以及采用防火涂料均可显著提高耐火极限.温度数据表明,持荷比对温度上升速率没有明显的影响,榫头与卯口之间2~4mm的微小间隙对传热的影响几乎可以忽略.     

非均匀火灾作用下T形薄壁钢管混凝土柱耐火极限

运用有限元软件ABAQUS模拟T形带肋薄壁钢管混凝土柱在非均匀受火全过程下的耐火极限,分析了不同受火方式下构件内部温度场和应力场的变化规律及联系,同时探讨加劲肋对二者产生的影响,在此基础之上分析载荷比、载荷偏心率、截面尺寸、计算长度、等因素对耐火极限的影响规律.研究结果表明:受火方式是构件耐火极限的决定因素;加劲肋间距对构件耐火性能影响较小;在不同受火方式下,计算长度、载荷比对耐火极限影响较大;偏心载荷对耐火极限影响复杂,偏向低温区可提高耐火极限.     

植筋连接混凝土梁耐火极限计算方法

为定量评估火灾情况下的耐火极限,提出了高温下植筋连接混凝土梁耐火极限预测方法.采用等效截面法,考虑混凝土和钢筋强度在高温下的弱化,对截面进行强度折减,等效为阶梯形截面,结合常温下构件力学性能的简化计算理论及火灾中单根植筋的极限承载力计算公式,提出火灾中植筋混凝土梁耐火极限的计算方法,并与试验值进行对比分析.结果表明,本文公式计算出的植筋构件耐火极限与试验结果能较好地吻合,计算值与试验值的误差都在15%左右,差值一般都在15min以内,可以用该方法进行植筋连接混凝土梁的耐火极限计算.     

如何在结构设计中提高大构件的耐火极限

在很多结构工程师的观念中,防火是建筑师的事,与自己关系不大,最多只关心钢结构的防火问题.至于钢筋混凝土结构和砌体结构,防火问题反映在结构上似乎不很突出.本文提出应提高转换构件、疏散通道的耐火极限,对需转换的疏散通道的设置应严格限制.     

环氧膨胀型钢结构防火涂料的性能测试

以酒精喷灯模拟火灾现场的高温环境,对一种双组分环氧树脂膨胀型钢结防火涂料的耐火极限和膨胀倍数进行测试.采用热重/差热(TG-DTG)对环氧防火涂料的热稳定性进行分析,采用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等对燃烧后炭层的组分、结构和形貌进行表征.结果表明,该涂料耐火极限为170 min,此时膨胀倍数为8.4.TG-DTG分析发现,该防火涂料热稳定性良好,最大失重温度为330℃,最终质量残留45.4%;FT-IR分析暗示,炭层主要由—NH,—CH—,C=O,P—O—C,Ti—O等构成;XRD分析说明炭层中的无机物主要为TiO_2,TiP_2O_7以及硅酸铝纤维;SEM形貌观察发现,炭层呈现"蜂窝状"结构,这些多孔结构是由直径为6.5μm的棒状硅酸铝纤维固定.该涂料是一种性能优异的钢结构防火涂料.     

中央空调系统和VRV系统的技术经济比较

1工程概况 该工程为两栋综合楼，两楼相距50米，均须设置空调。综合楼（一）为六层综合性建筑物，内设办公用房、厨房、餐厅、浴室、行车公寓、地下车库、跟随变电所及供电、机电检修间等。需空调的房间有餐厅、办公用房、主要检修车间、行车公寓，建筑面积18700平方米，空调面积9300平方米，计算冷负荷为1341kW，建筑面积冷负荷指标为7171w／m^2。综合楼（二）共四层，主要为办公、工艺用房和部分会议室，其中，一、二层为通信信号用房，三、四层为控制中心和系统用房，建筑面积6500平方米，空调面积5300平方米，计算冷负荷为816kW，建筑面积冷负荷指标为12554W/m^2。     

大型商业建筑疏散问题的探究

针对大型商业建筑的疏散距离不足和楼梯间在首层无直接对外出口的设计问题,为解决大型商业建筑内的人员安全疏散要求,提出了在建筑首层设置一条准＂避难走道＂的设想。并使用火灾烟气模拟软件FDS以及人员疏散模拟软件SIMULEX进行定量模拟计算,分析评价了准避难走道的安全性及工程应用上的可操作性。     

带连接板的空心板整浇楼面耐火性能分析

为分析带连接板的空心板整浇楼面试件的耐火性能,通过有限元分析方法,建立恒载升温下的空心板整浇楼面试件的数值分析模型,并与试验结果进行对比和验证.基于验证后的有限元模型,分析荷载水平、空心几何尺寸、现浇楼板钢筋网屈服强度和空心板端可压缩层厚度对空心板整浇楼面耐火性能的影响.结果表明:试件的破坏形态、温度场分布、板面挠度变化的模拟结果与试验结果吻合较好;邻近连接板的空心板肋部发生连贯破坏;通过生死单元法能较好地还原破坏现象对后续温度及变形发展趋势的影响;连接板构造是空心板整浇楼面隔热较弱部分,不利于整体结构防火;随着荷载水平的提高,试件的耐火极限显著降低,试件连接板与空心板交界处及现浇板的中心区域发生破坏;空心尺寸改变、钢筋网强度减少、可压缩层厚度增加均会使空心板整浇楼面的耐火性能出现不同程度的下降.     

CLT楼板耐火极限计算中零强度层厚度取值研究

为研究正交胶合木(CLT)楼板耐火极限计算中的零强度层厚度取值,分别进行了三层、五层CLT楼板常温极限承载力试验和耐火极限试验,并基于国内外木结构设计规范,结合忽略横纹层层板的弹性模量、仅考虑其厚度对组合截面惯性矩贡献的简化计算方法与剩余截面法,得到了一种适用于CLT楼板高温下零强度层厚度取值的计算方法,分析了CLT楼板零强度层厚度随炭化深度的变化规律,比较了CLT楼板高温下抗弯承载力在文中零强度层厚度取值下的结果和欧洲规范EN1995-1-2中的结果.研究结果表明:文中计算方法下的计算值与试验值吻合较好.当CLT楼板的炭化层到达横、顺纹层胶缝处时,零强度层厚度变化连续;而当炭化深度到达顺、横纹层的胶缝处时,零强度层厚度发生急剧突变.本文计算方法得到的高温下CLT楼板抗弯承载力相较于欧洲规范EN1995-1-2更合理,对于工程中的CLT楼板抗火设计具有更好的参考价值.     

浅谈钢结构厂房的防火措施

随着经济的发展,钢结构厂房的建设使用越来越多,对铜结构厂房进行必要的防火措施尤为重要。笔者对钢结构厂房的防火措施从三方面进行论述。一是对钢构件自身进行耐火保护,使其在火灾温度升高时不快速超过临界温度,规定时间内钢结构在火灾中也能保证稳定性,保障人员及财产安全;二是可对工业厂房内部设置有效的防火分区,防止火势向其他区域蔓延、扩散;三是在顶部结合采光、通风设置有效排出建筑内高温烟气的自然排烟窗可以有效地增强铜结构的耐火极限。     

钢管约束钢筋再生混凝土柱三面受火下的耐火极限

目的 研究三面受火的方钢管约束钢筋再生混凝土柱的耐火极限.方法 采用ABAQUS有限元软件建立了在IS0834标准火灾作用下三面受火的方钢管约束钢筋再生混凝土温度场及耐火极限有限元分析模型,分析了三面受火过程中取代率、荷载比、混凝土强度、长细比、含钢率、荷载偏心率对构件截面温度及其耐火极限的影响.结果 荷载比对试件耐火...