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钢结构防火涂料 GB14907-2018 钢结构防火涂料隔热效率试验炉全面问世

2020-11-24 15:57:12 天津循煜

钢结构防火涂料 GB14907-2018

中华人民共和国国家标准

钢结构防火涂料

Fire resistive coating for steel structure

GB 14907-2018

发布日期:2018-11-19

实施日期:2019-06-01

发布部门:国家市场监督管理总局

中国国家标准化管理委员会

 图片关键词

前言

    本标准的51552和第7章为强制性的,其余为推荐性的。

    本标准按照GB/T 112009给出的规则起草。

    本标准代替GB 149072002《钢结构防火涂料》。

    本标准与GB 149072002相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:

    ——增加了截面系数术语及定义(见32);

    ——修改了产品的分类和型号(见第4章;2002年版的第4章);

    ——修改了产品的一般要求(见512002年版的51);

    ——增加了隔热效率偏差要求和试验方法(见52647);

    ——增加了pH值要求和试验方法(见52648);

    ——修改了耐水性、耐冷热循环性、耐曝热性、耐湿热性、耐冻融循环性、耐酸性、耐碱性、耐盐雾腐蚀性、耐火性能要求和试验方法(见526496410641164126413641464156416652002年版的5264864964106411641264136414641565);

    ——修改了理化性能试件的制备(见632002年版的63);

    ——增加了耐紫外线辐照性要求和试验方法(见526417);

    ——删除了附加耐火性能(见2002年版的66);

    ——修改了检验规则(见第7章;2002年版的第7章);

    ——增加了钢结构防火涂料隔热效率试验(见附录A);

    ——修改了钢结构防火涂料耐火试验加载量计算(见附录B2002年版的附录A);

    ——删除了钢结构防火涂料腐蚀性的评定(见2002年版的附录B)。

    本标准由中华人民共和国应急管理部提出并归口。

    本标准起草单位:公安部四川消防研究所、公安部消防产品合格评定中心、四川天府防火材料有限公司、杭州西子防火材料有限公司、江苏兰陵高分子材料有限公司、北京金隅涂料有限责任公司、北京茂源防火材料厂、厦门市大平工贸有限公司、昆山市宁华防火材料有限公司、广州督江防火材料有限公司、江苏海龙核科技股份有限公司。

    本标准主要起草人:李风、东靖飞、孟志、聂涛、程道彬、覃文清、濮爱萍、周晓勇、张才、姚建军、徐晓奕。

    本标准所代替标准的历次版本发布情况为:

    ——GB 149071994GB 149072002

 

1 范围

    本标准规定了钢结构防火涂料的术语和定义、分类和型号、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。

    本标准适用于建(构)筑物钢结构表面使用的各类钢结构防火涂料。

2 规范性引用文件

    下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

    GB/T 191 包装储运图示标志

    GB/T 7062016 热轧型钢

    GB/T 17281979 漆膜、腻子膜干燥时间测定法

    GB/T 31862006 色漆、清漆和色漆与清漆用原材料 取样

    GB/T 6388 运输包装收发货标志

    GB/T 97792015 复层建筑涂料

    GB/T 997812008 建筑构件耐火试验方法 第1部分:通用要求

    GB/T 99786 建筑构件耐火试验方法 第6部分:梁的特殊要求

    GB/T 112632017 热轧H型钢和剖分T型钢

    GB/T 145222008 机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候老化试验方法 荧光紫外灯

    GB 159302007 建筑通风和排烟系统用防火阀门

    GB 500172003 钢结构设计规范

    GA/T 7142007 构件用防火保护材料快速升温耐火试验方法

3 术语和定义

    下列术语和定义适用于本文件。

31

    钢结构防火涂料 fire resistive coating for steel structure

    施涂于建(构)筑物钢结构表面,能形成耐火隔热保护层以提高钢结构耐火极限的涂料。

32

    截面系数 section factor

    无保护钢构件每单位长度外表面面积与单位长度对应体积的比值。

4 分类和型号

41 分类

411 按火灾防护对象分为:

    a)普通钢结构防火涂料:用于普通工业与民用建(构)筑物钢结构表面的防火涂料;

    b)特种钢结构防火涂料:用于特殊建(构)筑物(如石油化工设施、变配电站等)钢结构表面的防火涂料。

412 按使用场所分为:

    a)室内钢结构防火涂料:用于建筑物室内或隐蔽工程的钢结构表面的防火涂料;

    b)室外钢结构防火涂料:用于建筑物室外或露天工程的钢结构表面的防火涂料。

413 按分散介质分为:

    a)水基性钢结构防火涂料:以水作为分散介质的钢结构防火涂料;

    b)溶剂性钢结构防火涂料:以有机溶剂作为分散介质的钢结构防火涂料。

414 按防火机理分为:

    a)膨胀型钢结构防火涂料:涂层在高温时膨胀发泡,形成耐火隔热保护层的钢结构防火涂料;

    b)非膨胀型钢结构防火涂料:涂层在高温时不膨胀发泡,其自身成为耐火隔热保护层的钢结构防火涂料。

 

42 耐火性能分级

 

421 钢结构防火涂料的耐火极限分为:050h100h150h200h250h300h

422 钢结构防火涂料耐火性能分级代号见表1

43 型号

    钢结构防火涂料的产品代号以字母GT表示;钢结构防火涂料的相关特征代号为:使用场所特征代号NW分别代表室内和室外,分散介质特征代号SR分别代表水基性和溶剂性,防火机理特征代号PF分别代表膨胀型和非膨胀型;主参数代号以表1中的耐火性能分级代号表示。

    钢结构防火涂料的型号编制方法如下:

 

    示例1

    GT-NRP-Fp150-A,表示室内用溶剂性膨胀型普通钢结构防火涂料,耐火性能为Fp150,自定义代号为A

    示例2

    GT-WSF-Ft200-B,表示室外用水基性非膨胀型特种钢结构防火涂料,耐火性能为Ft200,自定义代号为B

图片关键词

 

5 技术要求

51 一般要求

511 用于生产钢结构防火涂料的原材料应符合国家环境保护和安全卫生相关法律法规的规定。

512 钢结构防火涂料应能采用规定的分散介质进行调和、稀释。

513 钢结构防火涂料应能采用喷涂、抹涂、刷涂、辊涂、刮涂等方法中的一种或多种方法施工,并能在正常的自然环境条件下干燥固化,涂层实干后不应有刺激性气味。

514 复层涂料应相互配套,底层涂料应能同防锈漆配合使用,或者底层涂料自身具有防锈性能。

515 膨胀型钢结构防火涂料的涂层厚度不应小于15mm,非膨胀型钢结构防火涂料的涂层厚度不应小于15mm

52 性能要求

521 室内钢结构防火涂料的理化性能应符合表2的规定。

2 室内钢结构防火涂料的理化性能

 

522 室外钢结构防火涂料的理化性能应符合表3的规定。

3 室外钢结构防火涂料的理化性能

523 钢结构防火涂料的耐火性能应符合表4的规定。

4 钢结构防火涂料的耐火性能

6 试验方法

61 取样

    抽样、检查和试验所需样品的采取,除另有规定外,应按GB/T 31862006的规定进行。

62 制样条件

 

    除另有规定外,试件的制备、养护均应在环境温度5 ℃~35 ℃,相对湿度50%~80%的条件下进行。

 

63 理化性能试件的制备

631 试件基材

    采用Q235钢材作为试件基材,彻底清除锈迹后,按规定的防锈措施进行防锈处理(适用时)。试件基材的尺寸及数量见表5

5 试件基材的尺寸及数量

5()

 

632 试件的涂覆和养护

    按委托方提供的产品施工工艺(除加固措施外)进行涂覆施工,试件涂层厚度分别为:对于小试件(尺寸小于500mm×500mm),P类(150±020mmF类(15±2mm;对于大试件(尺寸为500mm×500mm),P类(200±020mmF类(25±2mm,且每块大试件的涂层厚度相互之间偏差不应大于10%。达到规定厚度后应抹平和修边,保证均匀平整。对于复层涂料,还应按委托方提供的施工工艺进行面层和底层涂料的施工。涂覆好的试件涂层面向上水平放置在试验台上干燥养护,除用于试验表干时间和初期干燥抗裂性的试件外,其余试件的养护期规定为:P类不低于10dF类不低于28d,委托方有特殊规定的按委托方的规定执行。养护期满后方可进行试验。

633 试件预处理

    将用于64964106411641264136414641564166417试验的试件养护期满后用1:1的石蜡与松香的溶液封堵其周边(封边宽度不得小于5mm),再次养护24h后方可进行试验。

 

64 理化性能

641 在容器中的状态

    用搅拌器搅拌容器内的试样或按规定的比例调配多组分涂料的试样,观察涂料是否均匀,有无结块。

642 干燥时间

    将依据63要求制作的试件,按GB/T 17281979规定的指触法进行测试。

643 初期干燥抗裂性

    GB/T 97792015610进行试验。目测检查有无裂纹出现或使用适当的器具测量裂纹宽度。2块试件均符合要求判为合格。

644 粘结强度

    将依据63要求制作的试件的涂层中央40mm×40mm 面积内,均匀涂刷高粘结力的粘结剂(如溶剂型环氧树脂等),然后将钢制联结件粘上并压上1kg重的砝码,小心去除联结件周围溢出的粘结剂,继续在62规定的条件下放置3d后去掉砝码,沿钢制联结件的周边切割涂层至板底面,然后将粘结好的试件安装在试验机上;在沿试件底板垂直方向施加拉力,以1500N/min2000N/min的速度施加荷载,测得最大的拉伸荷载(要求钢制联结件底面平整与试件涂覆面粘结)。每一试件的粘结强度按式(1)计算。粘结强度结果以5个试验值中剔除粗大误差后的平均值表示。

 

fb = F/A ………………………………(1

 

式中:

    fb——粘结强度,单位为兆帕(MPa);

    F——最大拉伸荷载,单位为牛顿(N);

    A——粘结面积,单位为平方毫米(mm2 )。

 

645 抗压强度

    6451 试件的制作

        先在规格为707mm×707mm×707mm 的金属试模内壁涂一薄层机油,将拌和后的涂料注入试模内,轻轻摇动并插捣抹平,待基本干燥固化后脱模。在规定的环境条件下养护期满后,再放置在(60±5)℃的烘箱中干燥48h,然后再放置在干燥器内冷却至室温。

    6452 试验程序

        选择试件的某一侧面作为受压面,用卡尺测量其边长,精确至01mm。将选定试件的受压面向上放在压力试验机(误差小于或等于2%)的加压座上,试件的中心线与压力机中心线应重合,以150N/min200N/min的速度均匀施加荷载至试件破坏。记录试件破坏时的最大荷载。按式(2)计算每一个试件的抗压强度。抗压强度结果以5个试验值中剔除粗大误差后的平均值表示。

 

R = P/A …………………………………(2

 

式中:

    R——抗压强度,单位为兆帕(MPa);

    P——最大载荷,单位为牛顿(N);

    A——受压面积,单位为平方毫米(mm2 )。

 

646 干密度

    试件制作同6451

    采用卡尺和电子天平测量试件的体积和质量,按式(3)计算每一个试件的干密度。干密度结果以5个试验值中剔除粗大误差后的平均值表示。

 

ρ = m/V ………………………………(3

 

式中:

    ρ——干密度,单位为千克每立方米(kg/m3);

    m——质量,单位为千克(kg);

    V——体积,单位为立方米(m3)。

 

647 隔热效率偏差

    6471 基准隔热效率的测定

        型式检验时,按附录A 的规定,对依据63要求制作的“基准隔热效率测定”用试件进行隔热效率试验,其隔热效率(T0)为钢结构防火涂料的基准隔热效率。

    6472 隔热效率偏差测试

        出厂检验时,按附录A 的规定,对依据63要求制作的“标准隔热效率测定”用试件进行隔热效率试验,其隔热效率(T标)为钢结构防火涂料的标准隔热效率。隔热效率偏差按附录A 的规定进行计算。

 

648 pH

    按产品施工工艺要求,首先用搅拌器搅拌容器内的试样或按规定的比例调配多组分涂料的试样至混合均匀状态,然后采用pH计测量其pH 值。

 

649 耐水性

    6491 将依据63要求制作的试件全部浸泡于盛有自来水的容器中。试验期间应观察并记录小试件表面的防火涂料涂层外观情况,直至达到规定的试验时间。

    6492 取出经过6491试验的大试件,放在(23±2)℃的环境中养护干燥后,按附录A 的规定测试其隔热效率并计算衰减量。

 

6410 耐冷热循环性

    64101 将依据63要求制作的试件置于(23±2)℃的空气中18h,然后将试件放入(-20±2)℃低温箱中冷冻3h,再将试件从低温箱中取出立即放入(50±2)℃的恒温箱中3h。此为1次循环,按此反复循环试验。试验期间,每一次循环结束时应观察并记录小试件表面的防火涂料涂层外观情况,直至达到规定的循环次数。

    64102 取出经过64101试验的大试件,放在(23±2)℃的环境中养护干燥后,按附录A 的规定测试其隔热效率并计算衰减量。

 

6411 耐曝热性

    64111 将依据63要求制作的试件垂直放置在(50±2)℃的烘箱中。试验期间,每隔24h应观察并记录小试件表面的防火涂料涂层外观情况,直至达到规定的试验时间。

    64112 取出经过64111试验的大试件,放在(23±2)℃的环境中养护干燥后,按附录A 的规定测试其隔热效率并计算衰减量。

 

6412 耐湿热性

    64121 将依据63要求制作的试件垂直放置在湿度90%±5%、温度(45±5)℃的试验箱中。试验期间,每隔24h应观察并记录小试件表面的防火涂料涂层外观情况,直至达到规定的试验时间。

    64122 取出经过64121试验的大试件,放在(23±2)℃的环境中养护干燥后,按附录A 的规定测试其隔热效率并计算衰减量。

 

6413 耐冻融循环性

    64131 将依据63要求制作的试件置于(23±2)℃的自来水中18h,然后将试件放入(-20±2)℃低温箱中冷冻3h,再将试件从低温箱中取出立即放入(50±2)℃的恒温箱中3h。此为1次循环,按此反复循环试验。试验期间,每一次循环结束时应观察并记录小试件表面的防火涂料涂层外观情况,直至达到规定的循环次数。

    64132 取出经过64131试验的大试件,放在(23±2)℃的环境中养护干燥后,按附录A 的规定测试其隔热效率并计算衰减量。

 

6414 耐酸性

    64141 将依据63要求制作的试件全部浸泡于3%的盐酸溶液中。试验期间,每隔24h应观察并记录小试件表面的防火涂料涂层外观情况,直至达到规定的试验时间。

    64142 取出经过64141试验的大试件,放在(23±2)℃的环境中养护干燥后,按附录A 的规定测试其隔热效率并计算衰减量。

 

6415 耐碱性

    64151 将依据63要求制作的试件全部浸泡于3%的氨水溶液中。试验期间,每隔24h应观察并记录小试件表面的防火涂料涂层外观情况,直至达到规定的试验时间。

    64152 取出经过64151试验的大试件,放在(23±2)℃的环境中养护干燥后,按附录A 的规定测试其隔热效率并计算衰减量。

 

6416 耐盐雾腐蚀性

    64161 将依据63要求制作的试件按GB 159302007711的规定进行试验。试验期间,每一次循环结束时应观察并记录小试件表面的防火涂料涂层外观情况,直至达到规定的循环次数。

    64162 取出经过64161试验的大试件,放在(23±2)℃的环境中养护干燥后,按附录A 的规定测试其隔热效率并计算衰减量。

 

6417 耐紫外线辐照性

    64171 将依据63要求制作的试件按GB/T145222008的表C1规定的第2种暴露周期类型进行试验。试验期间,每二次循环结束时应观察并记录小试件表面的防火涂料涂层外观情况,直至达到规定的循环次数。

    64172 取出经过64171试验的大试件,放在(23±2)℃的环境中养护干燥后,按附录A 的规定测试其隔热效率并计算衰减量。

 

 

65 耐火性能

651 试验装置

    符合GB/T 997812008中第5章对试验装置的要求。

652 试验条件

    普通钢结构防火涂料采用建筑纤维类火灾升温条件,试验炉内温度及压力应符合GB/T 9978120086162的相关规定;特种钢结构防火涂料采用烃类(HC)火灾升温条件,试验炉内温度应符合GA/T 7142007512的相关规定,炉内保持正压。

    试验炉内用于温度和压力测量的仪器设备,其数量、布置方式及测量要求应符合GB/T 997812008GB/T 99786的相关规定。

653 试件制作

    采用GB/T 112632017规定的HN400×200热轧H 型钢(截面系数为161m-1)和GB/T 7062016规定的36b热轧工字钢(截面系数为126m-1)作为试验基材。试件制作时,首先按GB/T 99786的相关规定设置试件热电偶(均用于测量试件的平均温度),然后依据产品使用说明书规定的工艺条件对试件受火面进行涂覆,形成涂覆的钢梁试件,并放在62规定的条件下养护,养护期由委托方确定。

654 涂层厚度的确定

    涂层厚度应在试件各受火面进行测量,且沿试件长度方向每米不少于2个测量截面。每个截面上共7个测量点(见图1),其中腹板两侧中部各一个,上翼缘下表面两侧中部各一个,下翼缘上表面两侧中部各一个,下翼缘下表面中部一个。涂层厚度(包括防锈漆、防锈液、面漆及加固措施等厚度在内)以剔除测量值中的最大值和最小值后的平均值表示。涂层厚度精确至:01mmP类),1mmF类)。

 

1 试件截面上涂层厚度测量点位置

 

655 试件安装、约束与加载

    6551 试件应水平、简支安装在水平燃烧试验炉上。试件三面受火,上表面覆盖标准盖板,盖板可采用密度为(650±200kg/m3 的加气混凝土板或轻质混凝土板,每块盖板的厚度为(150±25mm、长度不大于1m、宽度大于或等于梁上翼缘的3倍宽度且不小于600mm。盖板与梁的上翼缘之间设一层硅酸铝纤维棉,其宽度等于梁的上翼缘宽度。试件受火长度不小于4000mm,试件的支撑点间距(净跨度)及总长度应符合GB/T 99786中对试件尺寸的相关规定。试件的其他安装和约束要求应符合GB/T 99786的相关规定。

    6552 试件加载条件应符合GB/T 99786的相关规定,试件承受四点集中荷载模拟的均布荷载,荷载总量对应设计弯矩极限值(按GB 50017200341规定进行计算)的60%,且应符合整体稳定性的要求。计算时应采用钢材的设计强度。实际加载量为总荷载量扣除钢梁、标准盖板自重(试验前进行称量)而得出的荷载量。加载量在整个试验过程中应保持恒定(偏差在规定值的±5%以内)。HN400×200热轧H 型钢和36b热轧工字钢的实际加载量的计算示例见附录B

656 判定准则

    6561 判定条件

    钢结构防火涂料的耐火极限以试件失去承载能力或达到规定的平均温度的时间来确定。

    6562 承载能力

     在整个耐火试验时间内,试件的最大弯曲变形量不应超过 mmL0为试件的净跨度,h为试件截面上抗压点与抗拉点之间的距离)。

    6563 试件温度

        在整个耐火试验时间内,试件的平均温度不应超过538℃。

657 耐火性能的表示

    钢结构防火涂料的耐火性能试验结果应包括升温条件、试验基材类型、截面系数、涂层厚度、耐火性能试验时间或耐火极限等信息,并注明涂层构造方式和防锈处理措施。耐火性能试验时间或耐火极限精确至001h

 

7 检验规则

71 检验分类

711 出厂检验

    出厂检验项目分为常规项目和抽检项目两类。常规项目应至少包括:在容器中的状态、干燥时间、初期干燥抗裂性和pH 值,且应按批检验。抽检项目应至少包括:干密度、隔热效率偏差、耐水性、耐酸性、耐碱性,且应在每季度或每生产500tP类)、1000tF类)产品(先到为准)之内至少进行一次检验。

712 型式检验

    型式检验项目为51552规定的全部项目。

    有下列情形之一,产品应进行型式检验:

    a)新产品投产或老产品转厂生产时试制定型鉴定;

    b)正式生产后,产品的配方、工艺、原材料有较大改变时;

    c)产品停产一年以上恢复生产时;

    d)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时;

    e)发生重大质量事故整改后;

    f)质量监督机构依法提出要求时。

72 组批与抽样

721 组批

    组成一批的钢结构防火涂料应为同一次投料、同一生产工艺、同一生产条件下生产的产品。

722 抽样

    出厂检验样品应分别从不少于200kgP类)、500kgF类)的产品中随机抽取40kgP类)、100kgF类)。

    型式检验样品应分别从不少于1000kgP类)、3000kgF类)的产品中随机抽取300kgP类)、500kgF类)。

73 判定规则

731 出厂检验判定

    出厂检验的常规项目全部符合要求时判该批产品合格;常规项目发现有不合格的,判该批产品不合格。抽检项目全部合格的,产品可正常出厂;抽检项目有不合格的,允许对不合格项进行加倍复验,复验合格的,产品可继续生产销售;复验仍不合格的,产品停产整改。

732 型式检验判定

    型式检验项目全部符合要求时,判该产品合格。有缺陷时的合格判定规则如下,检验结论中需注明缺陷类别和数量:

    aA=0

    bB2

    cB+C3

 

8 标志、包装、运输和贮存

81 产品标志应包含产品名称、型号规格、执行标准、商标(适用时)、制造商、生产厂、生产地址、生产日期或生产批号、出厂日期、贮存期等。

82 产品包装运输的相关标志应符合GB/T 191GB/T 6388的规定,包装内应附产品合格证和产品使用说明书。

83 产品说明书中应明示产品的涂覆量、施工工艺[包括钢基材的处理要求、防锈底漆(适用时)、加固措施(适用时)、面漆(适用时)]及警示等。

84 产品运输时应防止雨淋,曝晒、装卸时应轻拿轻放,并应遵守运输部门的有关规定。

85 产品应贮存在干燥、通风、防止日光直接照射的场所。

 

 

 

附录A

(规范性附录)

钢结构防火涂料隔热效率试验

A1 试件

    本试验所采用的试件为647中提及的“基准隔热效率测试”用试件和“标准隔热效率测试”用试件,以及64926410264112641226413264142641526416264172中提及的大试件。

A2 试验装置

 

    试验装置应至少包括水平燃烧试验炉、热电偶、炉压测量探头等。试验炉开口尺寸不应小于1000mm×1000mm,其内衬材料应采用耐高温隔热材料(密度应小于1000kg/m3 ,厚度不小于50mm)。试验炉可采用液体或气体燃料,炉内的温度及压力能得到有效的监视和控制。热电偶(丝径不小于05mm)、炉压测量探头等应符合GB/T 99781200855的相关规定。

A3 试验程序

A31 组批

    按试验炉开口尺寸大小的不同,在满足A32规定的安装条件下,可一次试验一块或多块试件。

A32 安装

    试件涂覆面向下水平安装在试验炉上,涂覆面应与试验炉炉盖下表面基本平齐,试件的背火表面覆盖一层名义厚度为50mm、体积密度为128kg/m3 的干燥硅酸铝纤维毯。试件的受火尺寸不应小于450mm×450mm,其边缘与炉膛内壁之间的距离不应小于250mm。当多块试件同时进行试验时,相邻试件边缘之间的间距不应大于500 mm。试件的周边与安装框架之间的间隙处应填塞硅酸铝纤维棉。

A33 试验条件

    试验炉内温度及压力应符合GB/T 9978120086162的相关规定。

A34 温度测量

    A341 试验炉内温度

        在试验炉内距离每块试件下表面100mm 处的水平面上至少应布置1支炉内热电偶,热电偶与炉膛内壁之间的距离不应小于300mm,热电偶的总数量不应少于4支。

    A342 试件背火面温度

        每块试件的背火面温度采用2支热电偶进行测量,其中1支位于试件背火表面中心,另1支位于试件背火表面中心线上距中心125mm 处。热电偶与试件背火面的固定方式应符合GB/T 997812008的相关规定。

A4 试验结果

    试件的隔热效率以试件背火面平均温度达到500℃时的试验时间来表示,单位为分钟(min)。

A5 隔热效率偏差

    钢结构防火涂料的隔热效率偏差采用式(A1)计算:

η =T- T0/ T0 ×100% ……………………………(A1

式中:

    η——隔热效率偏差,%;

    T0——基准隔热效率,单位为分钟(min);

    T标——标准隔热效率,单位为分钟(min)。

A6 隔热效率衰减量

    钢结构防火涂料的隔热效率衰减量采用式(A2)计算:

θ =T0 -T/ T0 ×100% …………………………(A2

式中:

    θ——隔热效率衰减量,%;

    T0——基准隔热效率,单位为分钟(min);

    T——耐久性试验后大试件的隔热效率,单位为分钟(min)。

    注:当T T0 时,表示试件的隔热效率无衰减。

GJL-18型钢结构防火涂料隔热效率试验炉

    北京鑫生卓锐科技有限公司、天津循煜科技有限公司的此款GJL-18型钢结构防火涂料隔热效率试验炉,又称为钢结构防火涂料隔热效率测试仪,是根据国家标准GB14907-2018、GB/T9978-2008第四条、第五条中5.1和5.2中所规定的技术指标研制的一种针对防火涂料耐火性能试验的专门仪器。产品设计结构合理,操作维护方便,自动化程度高,温度误差均小于国家标准。     

产品功能特点:

1.PLC + NA view 专业软件,触屏控制 ,操作简便;

2.试验整体过程全自动化;

3.自动跟画试验温度曲线;

4.自动跟画压力曲线;

5.试验过程中灭火会自动点火;

6.达到设定温度自动停止试验;

7.试验结束后自动排风降温;

8.可存储100组以上的数据;

9.可触摸屏电脑双控;

11.温度误差均低于国家标准;

12.自动剔除热电偶故障功能。

主要技术参数:

1.工作电压:交流220V±10%   50Hz;用电功率:3KW;

2.炉压测量范围:0-100Pa  炉压控制:20±3Pa;

3.空气流量:0-50m3/min  测量精度:≤±0.5 m3/min;

4.燃料:0号或-10号柴油;

5.试验温度:程序升温   60min 室温-925℃;

                               120min 室温-1050℃;

                               180min 室温-1115℃;

                               240min 室温-1150℃;

                               300min 室温-1180℃;

                               360min 室温-1210℃。

6.仪器设备的准确度:

    a、炉内温度热电偶数量:4支;

    b、背火温度热电偶数量:2支;

   c、试件背火温度:±4℃;

  d、可选择背火温度是平均值控制 还是分别控制。

7.测温传感器:铠装镍铬镍硅K值热电偶  精度等级:II级;

8.加热方式:全自动喷雾加热器;

9.试验结束自动排风降温;

10.可存储100组数据;

10.计时范围:0-360min    计时精度:<±2s;

11.试件尺寸:500*500*6;

12.仪器外形尺寸:1.6米*1.6米*1.6米。  

钢结构防火涂料隔热效率试验是国家标准GB14907《钢结构防火涂料》在2018年新版本更新时新增的试验项目,在2002年的老版本标准里是没有的,钢结构防火涂料隔热效率及耐火极限试验炉也是2019年相关企事业单位试验项目立项的重头。GB14907-2018中对室内/外钢结构防火涂料的隔热效率偏差要求为±15%。

设计标准:

GB14907-2018钢结构防火涂料

GB/T9978-2008建筑构件耐火试验方法

 

附录B

(规范性附录)

钢结构防火涂料耐火试验加载量计算

B1 已知条件

    钢梁为Q235钢材,抗弯强度为fN/mm2)。钢梁安装方式为水平简支,计算跨度为L0mm)、受压翼缘宽度为b1mm)、翼缘厚度为t1mm)、腹板厚度为dmm)、截面高度hmm)、截面回转半径为iymm)、截面模量为Wxmm3)、强度折减系数为k、屈服强度为fyN/mm2)、自重为gN/m)。标准盖板自重经称量为q0N/m)。

 

B2 均布荷载计算

 

    钢梁受载后其截面上实际产生的最大弯矩Mmax采用式(B1)计算:

 

Mmax =1/8qmaxL02 ……………………………(B1

 

    GB 50017200341规定,钢梁截面上的设计弯矩Mx应符合式(B2)的要求。

 

Mx /(γxWx)≤ kf ………………………………(B2

 

    式中,对于工字形截面γx=105,当梁受压翼缘自由外伸宽度与其厚度之比大于而不超过时,γx=10

    由式(B2),钢梁截面上的设计弯矩极限值M极限应采用式(B3)计算:

 

M极限 = kγxWxf ………………………………(B3

 

    依据655的规定,Mmax=M极限×60%,由式(B1)和式(B3)推出均布荷载qmax

 

qmax =48kγxWxf / L02 ……………………………(B4

 

B3 稳定性验证

 

B31 验证原则

    GB 500172003421规定,若L0/b1>13,则应计算梁的整体稳定性。

 

B32 稳定系数的计算

    GB 500172003B5规定,对于均匀弯曲的受弯构件:

    1)当λy<时,对于双轴对称的工字形截面(含H型钢),其稳定系数φb可按式(B5)计算。

 

 

 

    式中:

    λy = L0 / iy

    2)当λy<时,其稳定系数φb应按GB 500172003B1B2的规定进行计算,并且当计算所得的φb>06时,应采用式(B6)对其进行修正计算。

 

φ'b = 107 - 0282 / φb ……………………………(B6

 

B33 验证条件

    GB 500172003422规定,在处于整体稳定的条件下,钢梁截面上的最大弯矩Mmax应符合式(B7)的要求。

 

Mmax kfφbWx ………………………………(B7

 

    当稳定系数经过修正后,应采用φb'代替式(B7)中的φb

    若不符合以上验证条件,应按GB 50017200342规定,以梁的整体稳定性计算均布荷载qmax

 

B4 加载量计算

 

    依据655的规定,试件的实际加载量F采用式(B8)计算:

 

F =qmax - g - q0L0 ………………………………(B8

 

    示例1

    已知:试验基材为GB/T 112632017规定的HN400×200热轧H型钢,f=215 N/mm2L0=4200mmb1=200mmt1=13mmd=8mmh=400mmiy=454mmWx=1190000mm3k=09fy=235N/mm2g=6468N/m,所用标准盖板自重经称量q0=5733N/m。求钢梁的实际加载量F

    计算程序如下:

    1)均布荷载计算:

    由于梁受压翼缘自由外伸宽度与其厚度之比为,而,所以γx=105。由式(B4)得:

qmax = 48kγxWxf / L02=48×09×105×1190000×215/42002 = 65790kN/m

    2)稳定性验证:

    L0/b1=4200/200=21>13,应计算梁的整体稳定性。

    λy=L0/iy=4200/454=9251<=120,由式(B5)得:

 

    由式(B1)得:

Mmax =1/8qmaxL02 =1/8)×65790×42002=145067N·m

    而,kfφbWx=09×215×088×1190000=202633N·m

    所以,Mmax<kfφbWx,满足稳定性要求。

    3)加载量计算:

    由式(B8)得:

F =qmax - g - q0L0=65790-6468-5733)×42=271kN

    示例2

    已知:试验基材为GB/T 7062016规定的36b热轧工字钢,f=215N/mm2L0 =4200mmb1=138mmt1 =158mmd=120mmh=360mmiy=264mmWx=919000mm3k=09fy=235N/mm2g=6438N/m,所用标准盖板自重经称量q0=5733N/m。求钢梁的实际加载量F

    计算程序如下:

    1)均布荷载计算: 由于梁受压翼缘自由外伸宽度与其厚度之比为,而,所以γx=105。由式(B4)得:

 

qmax = 48kγxWxf / L02=48×09×105×919000×215/42002 = 50808kN/m

 

    2)稳定性验证:

    L0/b1=4200/138=30>13,应计算梁的整体稳定性。

    λy=L0/iy=4200/264=15909>=120,按GB 500172003B2的规定计算梁的整体稳定系数:

    查表(见GB 500172003中表B2),当L0=4000mmL0=5000mm时,其对应稳定性系数分别为093073。采用线性插值法计算,当L0=4200mm时,梁的稳定性系数φb=089>06,按式(B6)对其进行修正:

    φb=107-0282/φb=107-0282/089=075

    由式(B1)得:

 

Mmax =1/8qmaxL02 =1/8)×50808×42002=112032N·m

 

    而,kfφbWx=09×215×075×919000=133370N·m

    所以,Mmax<kfφbWx,满足稳定性要求。

    3)加载量计算:

    由式(B8)得:

F =qmax - g - q0L0=50808-6438-5733)×42=208kN

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