استقامت اسکلت ساختمان در مقابل آتش سوزی
همان طور که می دانید فولادهای ساختمانی غیر قابل اشتعال هستند؛ اما استحکام فولاد با افزایش درجه حرارت به شدت کم می شود. تاکنون آتش سوزی های بزرگی در ساختمان های اسکلت فلزی اتفاق افتاده است که خسارات جبران ناپذیری را به بار آورده است.
استحکام فولاد از دمای 400 تا ۵۵۰ درجه سانتی گراد کم می شود و در ۶۵۰ درجه سانتی گراد تقریبا هیچ مقاومتی برای فولاد باقی نمی ماند. برای اطلاع از چگونگی بالا بردن مقاومت ساختمان در برابر آتش سوزی با آهن ملل همراه باشید.
مقاوم نمودن اسکلت فولادی
برای افزایش استقامت فولاد می توان از عایق های حرارتی مانند بتن، مواد معدنی، رنگ و غیره استفاده کرد. نوع عایق مورد استفاده به نوع سازه و میزان حفاظت مورد نیاز بستگی دارد. در گذشته از بتن برای حفاظت در برابر حریق استفاده می کردند.
آب موجود در آن که حداقل بین ۱۶ تا 20 درصد است، برای حفاظت در برابر حرارت از مطلوبیت خوبی برخوردار است زیرا بخار شدن آب آن به حرارت بالایی نیاز دارد. لازم به ذکر است اجرای پوشش بتنی به علت وزن و هزینه بالا برای سازه های فولادی امکان پذیر نیست.
بیشتر بخوانید: “همه چیز درباره ساختمان سازی“
پوشش ضد حریق سازه های فولادی
مواد پاشیدنی معمولا از نوع مواد الیافی و سیمانی است. در گذشته از مواد الیافی از نوع آزبست استفاده می کردند؛ اما این الیاف سمی هستند و کاربرد آن ها در بسیاری از کشورها ممنوع است. مواد عایق سیمانی معمولا از گچ، پرلیت و برخی مواد دیگر تشکیل می شود.
هزینه پوشش ضد حریق سازه های فولادی بالا می باشد. به همین دلیل تحقیقات زیادی بر روی مواد ضد حریق صورت می گیرد. در زمره اهداف مورد نظر پوشش قطعات فولادی با مواد رنگی عایق و ضد حریق است. به نحوی که در حرارت های بالا این پوشش از قطعه جدا شده و متورم شده و ناحیه ای حفاظت شده در اطراف عضو ایجاد کند.
روش ها و فن های دیگری که می توانیم استفاده کنیم این است که قطعات بیرونی ساختمان را با مواد و جریان خنک کننده در درون سازه ها استفاده کنیم تا ساختمان در برابر حریق و گرما تا حدودی در امان بماند. این قطعات خنک کننده باید از نیمرخ لوله ای یا قوطی مانند باشد. بدیهی است که در آینده از تکنیک های جدید و پیشرفته ای برای جلوگیری از حریق استفاده می شود.
مقررات مقاوم سازی ساختمان در برابر حریق
- اسکلت ساختمان فولادی 4 طبقه با کاربری مسکونی، نیازی به مقاوم سازی در برابر آتش سوزی ندارد.
- اسکلت ساختمان فولادی ۵ طبقه مسکونی نیازی به مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی ندارد به شرط آن که از سیستم بارنده استفاده کنند.
- یک ساختمان فولادی ۵ تا 11 طبقه مسکونی باید برای آتش سوزی مشمول حفاظت در برابر آتش سوزی است.
- برای ساختمان های فولادی بیش از 12 طبقه مسکونی باید از پوشش ضد حریق استفاده شود، بدون در نظر گرفتن سیستم بارنده.
- اگر در یک تصرف تجمعی بیش از ۳۰۰ و کمتر از ۱۰۰۰ نفر از سازه فولادی استفاده شده باشد، با یک پوشش ضد حریق دو ساعته می توان تا ۷ طبقه سازه را در برابر آتش سوزی مقاوم نمود. اگر از سیستم بارنده استفاده شده باشد، با پوشش ضد حریق دو ساعته می توان تا ۱۲ طبقه حفاظت از سازه ها در برابر حریق را فرض نمود.
- اگر در یک جمع بیش از ۱۰۰۰ نفر از مقاطع فولادی استفاده کنند، از یک سیستم بارنده استفاده شده باشد و بر حفاظت از سازه در برابر حریق دو ساعته فرض کنیم، آن گاه تا ۱۲ طبقه می توان سازه را ایمن کرد. همچنین برای بیش از ۱۲ طبقه باید از حریق سه ساعته بهره گرفت.
- اگر در یک تجمع بیش از ۳۰۰ و کم تر از ۱۰۰۰ نفر از ساختمان فولادی استفاده کنند، فقط در هنگامی که سازه یک طبقه باشد باید از مقاوم سازی سازه فلزی در مقابل آتش سوزی صرف نظر کرد.
جمع بندی
با مطالعه این مقاله دریافتیم که فولادهای ساختمانی غیر قابل اشتغال هستند اما استحکام فولاد ساختمانی با افزایش درجه حرارت آتش سوزی هنگامی که بقیه مواد می سوزد به شدت کم می شود. برای افزایش استقامت فولاد می توانید از مواد حفاظت کننده مانند بتن، مواد معدنی، رنگ های خاص و غیره استفاده کرد. ضخامت و نوع حفاظت به حریق فولاد بستگی به نوع سازه و میزان حفاظت مورد نیاز و جنبه اقتصادی دارد.
در گذشته از بتن برای حفاظت در برابر حریق استفاده می شد، اگرچه بتن ماده عایق بسیار خوبی نیست ولی اگر به ضخامت ۴ تا ۵ سانتی متر به کار رود نتیجه مطلوبی خواهد داشت. علاوه بر آن آب موجود در بتن که حداقل بیت ۱۶ تا ۲۰ درصد است خاصیت حفاظت آن در برابر حریق به شدت مطلوب می نماید. زیرا که جوشاندن آن بتن و خارج نمودن آن به حرارت بالایی نیاز دارد.
البته در حریق های بالا خارج شدن آن از بتن باعث می شود تا بتن دچار ترک خوردگی یا ریختن شود. اگرچه بتن یک ماده ساختمانی است و یک حفاظت در برابر حریق است، ولی اجرای پوشش بتنی برای سازه های فولادی، گران است و به صرفه نیست و از نظر وزن هم سنگین است. پس در بیشتر سازه های فولادی پاشیدن مواد عایق کننده ارجعیت دارد.
سوالات متداول استقامت اسکلت ساختمان در مقابل آتش سوزی
آیا فولادهای ساختمانی قابل اشتعال هستند؟
فولادهای ساختمانی غیر قابل اشتغال هستند اما استحکام فولاد ساختمانی با افزایش درجه حرارت آتش سوزی هنگامی که بقیه مواد می سوزد به شدت کم می شود.
چگونه می توان اسکلت فولادی را در برابر آتش سوزی مقاوم نمود؟
برای افزایش استقامت فولاد می توان از مواد حفاظت کننده مانند بتن، مواد معدنی، رنگ های خاص و غیره استفاده کرد. امروزه در بیشتر سازه های فولادی از پاشیدن مواد عایق برای مقاوم سازی استفاده می شود.
