مجموعه دستورالعملهاي  

ارزيابي پوششهاي معدني پاششي محافظتكننده در برابر آتش براي سازههاي فولادي  

  

مجريان: سعيد بختياري مسعود جمالي آشتياني  

  

همكاران:  

ارسلان كلالي  

ليلا تقياكبري- علي مزروعي- زهرا درودياني- الهام عسكري مقدم    

 

 ب / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي 

صفحه شناسنامه  

 

  

پيشگفتار 

 ب / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي 

فهرست مطالب  

عنوان صفحه فصل اول – مقدمه 1……………………………………………………………………………………………………. 1-1 نگاهي به روشهاي استاندارد آزمون مقاومت در برابـر آتـش بـراي سـتونهـاي فولادي3……………………………………………………………………………………………………………  2-1 محافظت در مقابل آتش براي ستونهاي فولادي6………………………………………………………  3-1 دماي بحراني ستونهاي فولادي 11…………………………………………………………………………..  4-1 هدف و دامنه پژوهش38…………………………………………………………………………………………  فصل دوم چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش41………………….  بخش اول: كليات و دامنه كاربرد41………………………………………………………………………….  1-2 دامنه كاربرد41……………………………………………………………………………………………………….  2-2 دستهبندي كاربردها42…………………………………………………………………………………………….  1-2-2 دستهبندي كاربردهاي مربوط به شرايط آب و هوايي42…………………………………………..  2-2-2 دستهبندي كاربرد مربوط به جزء ساختماني مورد نظر براي محافظت44……………………  3-2 تعاريف و اصطلاحات45………………………………………………………………………………………..  1-3-2 پوشش واكنشزا45…………………………………………………………………………………………….  2-3-2 اندودكاري (پوشش مقاوم در برابر آتش پاششي)45……………………………………………….  3-3-2 تختهها / پانلها 45……………………………………………………………………………………………..  4-3-2 صفحه46…………………………………………………………………………………………………………..  5-3-2 عايقهاي اليافي 46……………………………………………………………………………………………..  6-3-2 تختهها / پانلها، عايقهاي اليافي و صفحات محافظ در برابر آتش46……………………….  بخش دوم: ارزيابي مناسب بودن براي كاربرد46………………………………………………………….  4-2 الزامات مورد نياز براي كارها و ارتباط آن با مشخصههاي محصولات48……………………….  1-4-2 مقاومت مكانيكي و پايداري51…………………………………………………………………………….  2-4-2 ايمني در برابر آتشسوزي51………………………………………………………………………………. 

عنوان صفحه 3-4-2 بهداشت، سلامت و شرايط محيطي52………………………………………………………………….  4-4-2 ايمني در حين بهرهبرداري53………………………………………………………………………………  5-4-2 عايقبندي در برابر صدا 55………………………………………………………………………………….  6-4-2 صرفهجويي در مصرف انرژي و حفظ گرما55……………………………………………………….  7-4-2 جنبههاي دوام و شناسايي56……………………………………………………………………………….  5-2 روشهاي تصديق58………………………………………………………………………………………………  1-5-2 مقاومت مكانيكي و پايداري 58……………………………………………………………………………  2-5-2 ايمني در برابر آتشسوزي 58………………………………………………………………………………  3-5-2 بهداشت، سلامت و محيط زيست 59……………………………………………………………………  4-5-2 ايمني در حين بهرهبرداري60………………………………………………………………………………  5-5-2 محافظت در برابر صدا 61……………………………………………………………………………………  6-5-2 صرفهجويي در مصرف انرژي و حفظ گرما61……………………………………………………….  7-5-2 جنبههاي دوام62……………………………………………………………………………………………….  6-2 ارزيابي و داوري در مورد مناسب بودن محصول براي كاربرد مورد نظر 64……………………  1-6-2 مقاومت مكانيكي و پايداري 64……………………………………………………………………………  2-6-2 ايمني در آتشسوزي64………………………………………………………………………………………  3-6-2 بهداشت، سلامتي و محيط زيست 64……………………………………………………………………  4-6-2 ايمني در كاربرد 65…………………………………………………………………………………………….  5-6-2 محافظت در برابر صدا 65……………………………………………………………………………………  6-6-2 صرفهجويي در مصرف انرژي و حفظ گرما66……………………………………………………….  7-6-2 جنبههاي دوام و شناسايي67……………………………………………………………………………….  7-2 فرضيات و توصيههايي براي مناسب بودن كاربرد محصول ارزيابي شده69……………………  1-7-2 طراحي كارها 69………………………………………………………………………………………………..  2-7-2 بستهبندي، حمل و انبار69………………………………………………………………………………….. 

 د / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي 

عنوان صفحه 3-7-2 اجراي كارها69………………………………………………………………………………………………….  4-7-2 نگهداري و تعمير 70…………………………………………………………………………………………..  5-7-2 اجزاي كمكي 70………………………………………………………………………………………………..  8-2 ارزيابي انطباق71……………………………………………………………………………………………………  

فصل سوم ارزيابي و صدور گواهينامـه فنـي بـراي انـدودها و پوشـشهـاي معـدني محافظتكننده در برابر آتش75……………………………………………………………………………….  1-3 دامنه كاربرد75……………………………………………………………………………………………………….  2-3 دستهبنديها، انواع محصولات، مجموعهها و سيستمها 76……………………………………………  1-2-3 كليات76…………………………………………………………………………………………………………..  2-2-3 طبقهبنديهاي كاربرد با توجه به شرايط محيطي76…………………………………………………  3-2-3 دستهبنديهاي كاربرد در ارتباط با اجزاي مورد محافظت78…………………………………….  4-2-3 فرضيات78……………………………………………………………………………………………………….  3-3 اصطلاحات79……………………………………………………………………………………………………….  1-3-3 اصطلاحات و اختصارات معمول79……………………………………………………………………..  2-3-3 اصطلاحات و اختصارات تخصصي79………………………………………………………………….  4-3 الزامات84……………………………………………………………………………………………………………..  1-4-3 الزام ضروري :1 مقاومت مكانيكي و پايداري84…………………………………………………….  2-4-3 الزام ضروري :2 ايمني در آتشسوزي84………………………………………………………………  3-4-3 الزام ضروري :3 بهداشت، سلامتي و محيط زيست85…………………………………………….  4-4-3 الزام ضروري :4 ايمني در حين بهرهبرداري85……………………………………………………….  5-4-3 الزام ضروري :5 محافظت در برابر صوت 86…………………………………………………………  6-4-3 الزام ضروري :6 صرفهجويي در مصرف انرژي و حفظ گرما86……………………………….  7-4-3 جنبههاي دوام، خدمترساني و شناسايي86…………………………………………………………..  5-3 روشهاي خاص ارزيابي…………………………………………………………………………………… 88. 

عنوان صفحه 0-5-3 كليات88…………………………………………………………………………………………………………..  1-5-3 مقاومت مكانيكي و پايداري 101………………………………………………………………………….  2-5-3 ايمني در برابر آتشسوزي 101…………………………………………………………………………….  3-5-3 بهداشت، سلامت و محيط زيست 102………………………………………………………………….  4-5-3 ايمني در كاربرد 103…………………………………………………………………………………………..  5-5-3 محافظت در برابر صدا 103………………………………………………………………………………….  6-5-3 صرفهجويي در مصرف انرژي و حفظ گرما103……………………………………………………..  7-5-3 جنبههاي مربوط به دوام، خدمترساني و شناسايي105…………………………………………..  6-3 ارزيابي و داوري مناسب بودن محصولات يا مجموعهها براي كاربرد مورد نظر123………..  0-6-3 كليات123…………………………………………………………………………………………………………  1-6-3 مقاومت و پايداري مكانيكي 124………………………………………………………………………….  2-6-3 ايمني در آتشسوزي…………………………………………………………………………………… 124.  3-6-3 بهداشت، سلامتي و محيط زيست 125………………………………………………………………….  4-6-3 ايمني در كاربرد 125…………………………………………………………………………………………..  5-6-3 محافظت در برابر صدا 125………………………………………………………………………………….  6-6-3 صرفهجويي در مصرف انرژي و حفظ گرما125……………………………………………………..  7-6-3 جنبههاي مرتبط با دوام، خدمترساني و شناسايي126……………………………………………  7-3 فرضيات و توصيههايي براي ارزيابي مناسب بودن استفاده از محصولات133…………………  0-7-3 كليات133…………………………………………………………………………………………………………  1-7-3 طراحي كارها 133………………………………………………………………………………………………  2-7-3 بستهبندي، انتقال و انبار135………………………………………………………………………………..  3-7-3 اجراي كارها135………………………………………………………………………………………………..  4-7-3 تعمير و نگهداري138…………………………………………………………………………………………  

5-7-3 اجزاء كمكي138……………………………………………………………………………………………….. 8-3 گواهينامه فني139………………………………………………………………………………………………… 

 و / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي 

عنوان صفحه 1-8-3 وظـايف مرجـع صـدور گـواهينامـه فنـي (مركـز تحقيقـات راه، مسـكن و شهرسازي)……………………………………………………………………………………………………………. 139  2-8-3 كنترلهاي كارخانهاي………………………………………………………………………………….. 144  3-8-3 تعمير و نگهداري……………………………………………………………………………………….. 148  4-8-3 آرم……………………………………………………………………………………………………………. 149  پيوست-3 الف آزمونهاي واكـنش در برابـر آتـش بـراي محصـولات سـاختماني ــ آرايشهاي نصب و اتصال براي اندودكاريها ……………………………………………………… 150  پيوست -3 ب روش آزمون براي ارزيابي خوردگي سطوح زيركار فـولادي بـه علـت اندودكاري………………………………………………………………………………………………….. 154  پيوست -3 پ تعيين هدايت حرارتي اعلام شده و ضريب تبديل بـه درصـد رطوبـت بالا (براي اندودكاريها با پايه پشم معدني)…………………………………………………………. 160  پيوست -3 ت آزمون دوام براي اندودكاريها……………………………………………………… 168  پيوست -3 ث تعيين مقاومت در برابر ضربه پانلها و مجموعههاي پانلي…………………… 176  فصل چهارم تعيين مشاركت پوشش هاي معدني پاششي در مقاومت اعضـاي فـولادي سازهاي در برابر آتشروشهاي آزمون…………………………………………………………… 195  1-4 هدف و دامنه كاربرد……………………………………………………………………………………….. 196  2-4 مراجع الزامي………………………………………………………………………………………………….. 198  3-4 اصطلاحات، تعاريف و كوتهنوشتها………………………………………………………………… 200  1-3-4اصطلاحات و تعاريف………………………………………………………………………………….. 200  2-3-4 كوتهنوشتها ……………………………………………………………………………………………. 204  4-4 تجهيزات آزمون……………………………………………………………………………………………… 207  1-4-4 كليات …………………………………………………………………………………………………….. 207  2-4-4 كوره………………………………………………………………………………………………………… 207 3-4-4 تجهيزات بارگذاري ………………………………………………………………………………….. 207 

عنوان صفحه 5-4 شرايط آزمون208………………………………………………………………………………………………….  1-5-4 كليات208…………………………………………………………………………………………………………  2-5-4 شرايط تكيهگاهي و بارگذاري209………………………………………………………………………..  3-5-4 بارگذاري210…………………………………………………………………………………………………..  6-4 آزمونهها211………………………………………………………………………………………………………….  1-6-4 كليات211…………………………………………………………………………………………………………  2-6-4 ابعاد آزمونهها212……………………………………………………………………………………………..  3-6-4 ساخت آزمونههاي فولادي214…………………………………………………………………………..  4-6-4 تركيب مقاطع فولادي217………………………………………………………………………………….  5-6-4 مشخصات مصالح محافظ در برابر آتش218…………………………………………………………  6-6-4 انتخاب آزمونهها221…………………………………………………………………………………………  7-4 نصب آزمونهها 232……………………………………………………………………………………………….  1-7-4 تيرهاي تحت بار232…………………………………………………………………………………………  2-7-4 تيرهاي بدون بار234………………………………………………………………………………………….  3-7-4 ستونهاي تحت بار235………………………………………………………………………………………  4-7-4 ستونهاي بدون بار235………………………………………………………………………………………  -7-4 5 الگوهاي نصب آزمونهها235………………………………………………………………………………  8-4 تثبيت شرايط آزمونهها236………………………………………………………………………………………  9-4 اجراي ابزاربندي236………………………………………………………………………………………………  1-9-4 كليات236…………………………………………………………………………………………………………  2-9-4 ابزاربندي براي اندازهگيري و كنترل دماي كوره237………………………………………………..  3-9-4 ابزاربندي براي اندازهگيري دماي فولاد 239………………………………………………………….  

4-9-4 ابزاربندي براي اندازهگيري فشار242………………………………………………………………….. 5-9-4 ابزاربندي براي اندازهگيري تغيير شكل242…………………………………………………………..  6-9-4 ابزاربندي براي اندازهگيري بار242……………………………………………………………………… 

 ح / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي 

عنوان صفحه 10-4 روش اجراي آزمون………………………………………………………………………………………. 243  1-10-4 كليات ……………………………………………………………………………………………………. 243  2-10-4 دما و فشار كوره ……………………………………………………………………………………… 243  3-10-4 بارگذاري و كنترل آن ………………………………………………………………………………. 244  4-10-4 دماي قطعات فولادي………………………………………………………………………………… 245  5-10-4 خيز ………………………………………………………………………………………………………… 245  6-10-4 مشاهدات……………………………………………………………………………………………….. 246  7-10-4 پايان آزمون…………………………………………………………………………………………….. 246  11-4 بيان نتايج…………………………………………………………………………………………………….. 246  1-11-4 قابل قبول بودن نتايج………………………………………………………………………………… 246  2-11-4 بيان نتايج ………………………………………………………………………………………………… 248  12-4 گزارش آزمون ……………………………………………………………………………………………… 250  13-4 ارزيابي………………………………………………………………………………………………………… 251  1-13-4 كليات……………………………………………………………………………………………………… 251  2-13-4 دادههاي دمايي …………………………………………………………………………………………. 252  

3-13-4 تصحيحِ اختلاف در عملكرد عايق و چسبندگي در محدوده ضـخامت مـورد آزمون…………………………………………………………………………………………………………………… 253  4-13-4 روشهاي ارزيابي براي عملكرد حرارتي ……………………………………………………. 253  5-13-4 پذيرش روش ارزيابي مورد استفاده و آناليز نتايج- معيارهاي پذيرش…………….. 253  14-4 گزارش ارزيابي…………………………………………………………………………………………….. 255  15-4 محدودههاي كاربرد نتايج ارزيابي……………………………………………………………………. 256  

1-15-4 ضخامت مجاز پوشش محافظتكننده براي تيرها ………………………………………….. 259 2-15-4 ضخامت مجاز پوشش محافظتكننده براي ستونها………………………………………. 259  3-15-4 ضريب مقطع مجاز براي تيرها……………………………………………………………………. 259 

4-15-4 ضريب مقطع مجاز براي ستونها 260…………………………………………………………………  عنوان صفحه پيوست -4 الف (الزامي) قابليت كاربرد نتايج ارزيابي براي مقاطع ديگر به جز مقاطع  277………………………………………………………………………………………………………….H و I پيوست -4 ب (الزامي) اندازهگيري ضخامت و چگالي مواد محافظ در برابر آتش281………….  پيوست -4 پ (الزامي) نصب ترموكوپلها به فولاد و مسير كابلها303…………………………….  پيوست -4 ت (الزامي) تصحيح دادهها / ضخامت اسمي 298……………………………………………..  پيوست -4 ث (الزامي) روش ارزيابي كارايي سامانه محافظ در برابر آتش 313…………………..  پيوست -4 ج (الزامي) جداول ابعاد مقاطع 343…………………………………………………………..  فصل پنجم آيينكار اجراي پوششهاي معدني پاششي محافظتكننده در برابر آتش349………..  1-5 هدف و دامنه كاربرد349…………………………………………………………………………………………  2-5 مراجع الزامي 350…………………………………………………………………………………………………..  3-5 اصطلاحات و تعاريف351………………………………………………………………………………………  4-5 اعتباردهي مستقل352……………………………………………………………………………………………..  5-5 كليات 354…………………………………………………………………………………………………………….  1-5-5 تركيب354………………………………………………………………………………………………………..  2-5-5 انتخاب محصول355…………………………………………………………………………………………..  3-5-5 انواع سطوح نهايي محافظ يا تزئيني355………………………………………………………………..  4-5-5 ملاحظات ايمني و سلامت 356……………………………………………………………………………  6-5 آمادهسازي سطح زيركار356……………………………………………………………………………………  1-6-5 كليات356…………………………………………………………………………………………………………  2-6-5 سطوح متداول358……………………………………………………………………………………………..  7-5 روشهاي مختلف نگهداري مكانيكي362…………………………………………………………………. 1-7-5 كليات362…………………………………………………………………………………………………………  2-7-5 انواع نگهدارنده مكانيكي363………………………………………………………………………………. 

 ي / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي 

8-5 محافظت سازه در برابر آتش…………………………………………………………………………….. 374  عنوان صفحه 1-8-5 كليات……………………………………………………………………………………………………….. 374  2-8-5 سازه فولادي………………………………………………………………………………………………. 374  3-8-5 ساختارهاي كامپوزيتي…………………………………………………………………………………. 378  4-8-5 مصالح سازهاي غير از فولاد…………………………………………………………………………. 380  5-8-5 نگهداري پوشش پاششي ……………………………………………………………………………… 381  9-5 رشد قارچ ……………………………………………………………………………………………………… 382  10-5 مهارت در اجرا …………………………………………………………………………………………….. 382  1-10-5 حفاظت و نگهداري………………………………………………………………………………….. 382  2-10-5 مراقبت از تجهيزات ………………………………………………………………………………….. 383  3-10-5 سرويسها……………………………………………………………………………………………….. 383  4-10-5 كارهاي مقدماتي ………………………………………………………………………………………. 383  5-10-5 روش اجرا……………………………………………………………………………………………….. 384  6-10-5 قارچكشها………………………………………………………………………………………………. 385  7-10-5 حفاظت از مناطق مجاور……………………………………………………………………………. 385  8-10-5 محافظت در حين اجراي پاشش…………………………………………………………………. 385  

پيوست-5 الف (آگاهيدهنده) روش آزمون تعيين ميزان پيوستگي / چسـبندگي مـواد پاششي مقاوم در برابر آتش به كار رفته براي محافظت اعضاي سازهاي ……………………… 393   

پيشگفتار مؤلف

 ل / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  چكيده 

 فصل اول مقدمه/ 1  

  

  

  

  

  

  

فصل اول  

مقدمه  

يك هدف مهم آئيننامهها و ضوابط ساختماني، تأمين ايمني ساختمانها در برابـر آتـش ميباشد. ضوابط ايمني در برابر آتش شامل موارد متعددي همچـون تعيـين مشخصـات راههاي خروج، طراحي سيسـتمهـاي كشـف، اعـلام و اطفـاي حريـق، كنتـرل مصـالح ساختماني، كنترل دود و نيز محافظت اجزاي ساختماني در برابر آتش ميباشـد. در ايـن ميان، حفاظت از اعضاي سازهاي به وسيله پوششهاي محافظتكننده در برابـر آتـش از اهميت زيادي برخوردار است.  

گرچه فولاد سازهاي داراي مزيت غير قابل اشتعال بودن است، ولـي مقاومـت تسـليم و مدول الاستيسيته آن در دماهاي بالا كاهش مييابد. مقاومـت تسـليم فـولاد سـازهاي تـا دماي نزديك به ºC430 حدود 94 درصد مقدار اوليه آن ميباشد كه با افزايش دما، ايـن مقاومت كاهش يافته به گونهاي كه در ºC760 به حدود 16 درصـد مقـدار اوليـه خـود ميرسد. مدول الاستيسيته فولاد سازهاي نيز در دماهاي ºC427 و ºC760 به ترتيـب 67 درصد و 11 درصد مقدار اوليه خود ميباشد. 

 2 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

يك روش براي محافظت سازه فولادي در برابر آتش، ارتقاء ايمني آن از طريق به تأخير انداختن نرخ رشد دماي فولاد است تا زمان كافي فراهم شود تا ساختمان تخليه شـده و يا آتش خاموش شود و مواد قابل اشتعال بدون خرابي سازه، به اتمام برسـند. ايـن نـوع روشها كه شامل عايق كردن فولاد در برابر گرمـا اسـت، جـزو روشهـاي غيـر فعـال محافظت در برابر آتش ميباشند. براي مثال، در شـكل ،1-1 يـك تيـر فـولادي كـه بـا 

استفاده از پوششهاي مقاوم در برابر آتش پاششي، محافظت شده، ملاحظه ميشود.    

  

شكل :1-1 يك تير حفاظت شده در مقابل آتش به كمك SFRM

  

انواعي از پوششهاي محافظتكننده در برابر آتش براي محافظت سازه در برابـر آتـش وجود دارد كه به طور كلي ميتوان به پوششهاي معدني پاششي، رنگهاي پفكننـده، تختــههــاي معــدني و عيــره اشــاره نمــود. در ايــن كتــاب (كــه در آن مجموعــهاي از

 فصل اول مقدمه/ 3  

  

دستورالعملهاي محافظت در برابـر آتـش ارائـه شـده اسـت)، تمركـز اصـلي بـر روي پوششهاي پاششي معدني ميباشد.  

روش معمول در تأمين هدف سيستم محافظت غيرفعال، تجـويزي اسـت. سـاختمانهـا بسته به كاربردشان به وسيله آئيننامه ساختماني مربوطه طبقهبندي ميشوند. بـراي هـر دسته، محدوديتهاي ارتفاع و مساحت وجود دارد كه به تراز مقاومـت در برابـر آتـش تأمين شده، وابسته است. براي مثال، يـك سـاختمان بـا كـاربري تجـاري بـا ارتفـاع و مساحتي مشخص، ممكن است نيازمند آن باشـد كـه اجـزاي سـاختاري آن غيـر قابـل سوختن باشند و يك نرخ مقاومت در برابر آتش 2 ساعت را بـرآورده سـازند. الزامـات كامل اين موضوع در مقررات و آييننامههاي ساختماني معتبر وجود دارد كـه از جملـه مبحث سوم مقررات ملي ساختمان ايران و نشريه شـماره ض682- از انتشـارات مركـز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي را ميتوان نام برد. نرخ مقاومت در برابر آتش اجزاي ساختماني، بايد مطابق روشهاي آزمون استاندارد تعيين شود. بالطبع استفاده همزمان از دو سيستم پوشش محافظتكننده و سيستمهاي فعال، ايمني در برابر آتش را بـه ميـزان قابل توجهي بهبود ميدهد.  

  

1-1 نگاهي به روشهاي استاندارد آزمون مقاومت در برابر آتش براي ستونهاي فولادي  

براي آزمون مقاومت در برابر آتش براي عناصر مختلف ساختماني و از جمله سازههاي فولادي، استانداردهاي ملي ايران تهيه شده كه از جمله ميتوان استانداردهاي شماره -1  12055 و 12055-2 را نام برد. منحني دما زمان استاندارد ملي ايران در شكل 2-1 نمايش داده شده است. 

 4 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

  

شكل :2-1 منحني استاندارد دما زمان

به طور كلي براي آزمون آتش ستونهاي فولادي، دو روش مختلف امكـانپـذير اسـت:  -1 ستون تحت بار فشاري و -2 ستون بدون بار. در ادامه توضيحات مربـوط بـه طـور اختصار ارائه ميشود.  

  

 

 فصل اول مقدمه/ 5  

  

روش آزمون آتش ستون تحت بار  

روش هايي كه در اينجا توضيح داده ميشود به صورت كلي مطرح شده و ممكن است از استانداردي به استاندارد ديگر تفاوتهايي در جزئيـات روش آزمـون وجـود داشـته باشد. طول ستون در معرض آتش بستگي به هدف آزمون و اسـتاندارد مرجـع دارد. بـه عنوان مثال در استاندارد 119E ASTM، آزمون تحت بـار روي سـتونهـاي بـا ارتفـاع حداقل 2/7 متر صورت ميگيرد. ستون در حين آزمايش بايد به طور قائم قرار گيرد. در حين آزمايش، ستون تحت حداكثر بار فشاري مجاز خـود قـرار گرفتـه و تمـام وجـوه ستون بايد در معرض آتش قرار گيرد. حداكثر بار فشاري مجـاز سـتون، حـداكثر بـاري است كه آئيننامه ساختماني اجازه ميدهد تا به سـتون وارد شـود. حـداكثر زمـاني كـه ستون در معرض آزمايش آتش، بار وارده به خود را تحمل مـيكنـد، بـه عنـوان نتيجـه آزمايش اندازهگيري ميشود و بيانگر نرخ مقاومت در برابـر آتـش سـتون آزمـون شـده است. مطابق استاندارد ملي ايران به شماره ،12055-1 شكست معيـار ظرفيـت بـاربري ستون زماني اتفاق ميافتد كه مقدار تغيير شكل محوري ستون از يك صـدم ارتفـاع آن 

تجاوز كند يا شدت تغيير شكل محوري ستون از سه هزارم ارتفاع آن تجاوز كند.  

  

روش آزمون آتش ستون بدون بار  

اين روش بخصوص براي ارزيابي پوششهاي محافظتكننده ستونهاي فـولادي مـورد استفاده قرار ميگيرد كه در آن ستون، تحت بار نميباشد. ستون محافظت شده بايـد در حين آزمايش قائم بوده و طول آن بستگي به روش استاندارد مرجع دارد. به عنوان مثال در استانداردهاي اروپايي، ستونهاي با ارتفاع يك متر بـه طـور گسـترده بـراي آزمـون استفاده ميشود. در اين روش، دماي فولاد به وسيله تعداد معين ترموكوپل در چند تراز

 6 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

مختلف اندازهگيري ميشود. در حين آزمايش، تمام وجوه ستون در كل طول آن بايد در معـرض آتـش قـرار بگيـرد. حـداكثر زمـاني كـه انتقـال حـرارت از طريـق پوشــش محافظتكننده موجب شود تا دماي متوسط فولاد به دماهـاي مـورد نظـر برسـد، ثبـت ميشود. اين موضوع در فصلهاي بعدي كه به دستورالعملهاي مربوط اختصاص دارد، شرح داده شده است.  

  

2-1 محافظت در مقابل آتش براي ستونهاي فولادي  معيار عملكردي براي يك ستون در معرض آتش آن است كه قـادر بـه تحمـل بارهـاي وارده براي يك مدت زمان مشخص هنگامي كه تحت افزايش دماي ناشي از آتش قـرار ميگيرد، باشد. از آن جايي كه مشخصات مكانيكي فولاد در دماهاي بالا كاهش مييابد، طول زماني كه ستون ميتواند عملكرد مورد انتظار خود را حفظ كند، به وسيله كـاهش نرخ انتقال حرارت به فولاد، قابل افزايش است. نرخ انتقال حرارت بـه فـولاد از طريـق جذب انرژي گرمايي به كمك يك عامل محافظتي، قابل كاهش است. براي مثـال، ايـن مكانيسم در ستونهاي فولادي لولهاي پر شده با آب اسـتفاده شـده اسـت كـه در ايـن حالت، زمان مقاومت در برابر آتش به وسيله ظرفيت جذب گرماي آب افزايش مييابد.  بتن داراي ويژگي ظرفيت ذخيره حرارتي بالاتر و ضريب هـدايت حرارتـي پـايينتـري نسبت به فولاد است. بنابراين فولاد و بتن براي بهبود عملكرد سـتون در دماهـاي بـالا، ميتوانند با هم تركيب شوند. مقاطع لولهاي فولادي پر شده بـا بـتن و مقـاطع فـولادي مدفون شده در بتن، مثالهايي از چنين سيستمهاي تركيبـي هسـتند. امـا روش معمـول براي تأخير در انتقال حرارت به فولاد، حفاظت از ستون فـولادي بـه كمـك يـك مـاده عايق حرارتي ميباشد. با استفاده از اين روش، مدت زمان مقاومت در مقابل آتش كافي

 فصل اول مقدمه/ 7  

  

براي يك ستون فولادي به وسيله اجراي ضخامت مناسبي از پوشـش محافظـتكننـده، قابل دسترسي است. ضخامت لايه محافظتكننده كه زمان رسيدن بـه دمـاي بحرانـي را افزايش ميدهد به كمك روشهاي تحليلي يا اطلاعات آزمايشگاهي قابل تعيين است.  

  

معيار دما  

اطلاعات دمايي از آزمايشهاي ستونهاي تحت بار در معرض آتش، نشان ميدهند كـه گسيختگي ستون به ميزان منطقي بر اساس دماي فولاد مقطع قابل پيشبيني است. تأييد شده است كه توانايي يك ستون در تحمل بارهاي وارده، تا زماني كه آتشسوزي باعث افزايش دماي متوسط مقطع به حدود ºC540 نشود، ادامه مييابـد. ايـن دمـا اغلـب بـه عنوان دماي بحراني در نظر گرفته ميشود و بيانگر دمايي است كه در آن مقاومت ستون حدود 40 درصد كاهش مييابد. اين حدود دمايي به عنوان اسـاس تحليـلهـاي انتقـال حرارت ميتواند استفاده شود و همچنين بيانگر معيارهاي گسيختگي در آزمـايش يـك ستون محافظت شده است.  

  

معيار ضريب مقطع  

اگر يك مقطع فولادي در معرض حريق قرار گيرد، هرچه داراي محيط بزرگتـري باشـد تحت حرارت بيشتري قرار ميگيرد. به همين ترتيب يك مقطع با مساحت سطح بيشتر، چاه حرارتي بزرگتري را تشكيل ميدهد و به عبارتي حرارت بيشتري بـراي بـالا بـردن دماي آن لازم است. به اين ترتيب دماي يك مقطع ضخيم و كوچك كندتر از يك مقطع بزرگ و نازك افزايش مييابد. لذا حاصل تقسيم محيط در معرض حرارت به مسـاحت سطح يك مقطع، ميتواند شاخص مناسبي براي سرعت افزايش دماي آن مقطـع باشـد، به طوري كه هر چه حاصل تقسيم اين دو مقدار بزرگتر باشد، به محافظت بيشتري نيـاز

 8 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

داشته و ضخامت پوشش محافظ بايد بيشتر باشد. بنابراين بسيار مهم است كـه جـدول ضخامت پوشش محافظتكننده در برابر آتش براي ضرايب مقطع مختلف تهيه و ارائـه شود.  

نحوه محاسبه و نمايش نمادي ضريب مقطع در كشورهاي مختلف تا حدودي متفـاوت است. در بريتانيا براي اين ضريب از نماد A/Hp استفاده ميشود. Hp محـيط قسـمتي از مقطع است كه در معرض آتش قرار دارد، در حالي كـه A مسـاحت سـطح كـل مقطـع 

Hp تا حدود زيادي به شكل هندسي پوشش محـافظ بسـتگي دارد. در  

Hp برابر با مجموع ابعاد داخلي تختههاي دوربند مـيباشـد، در  

ميباشد. بنابراينمحافظت غشايي، محيط

حالي كه در محافظت تماسي پروفيلي برابر با محيط خود مقطع فولادي ميباشد. بـراي 

Hp فقـط  

تيرهاي سيستم كف كه يك وجه تير به وسيله سيستم كف محافظت ميشود،

مجموع محيط قسمتي است كه در معرض آتش ميتواند قرار گيرد و وجه مجاور كـف حذف ميشود. شكلهاي 3-1 و 4-1 روشهاي محافظت سه وجهي يا چهـار وجهـي مقاطع و نحوه محاسبه A/Hp را براي آنها نشان ميدهد.  

 

 فصل اول مقدمه/ 9  

  

شكل :3-1 انواع محافظت تماسي و غشايي  

  

 

شكل :4-1 روش محاسبه A/Hp براي پروفيلهاي مختلف

 10 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

  

نماد مورد استفاده براي ضريب مقطع در آمريكـا، D/W، در كانـادا، D/M و در آلمـان، A/U ميباشد. در سيستم كانادايي، M جرم مقطع براي واحـد طـول بـوده و واحـد آن m/kg است و D مساحت سطح مقطعي ميباشد كـه بـه ازاي واحـد طـول در معـرض حريق قرار ميگيرد. لذا واحد D/M كيلـوگرم بـر متـر مربـع مـيباشـد. W در سيسـتم آمريكايي همان جرم مقطع به ازاي طول است، اما از سيستم امپريال استفاده ميشـود و 

Hp بريتانيايي، برابر بـا محـيط در معـرض حريـق (يـا بـه بيـان  

D مشابه با U آلماني يا

مـيباشـد. نمـاد A/U در 

 دقيقتر محيط مورد محافظت) است. بنابراين واحـد آن ft/lb 2

سيستم آلمان عيناً مشابه همان A/Hp بريتانيا است كه در فوق ذكر شد.  7850 بگيريم، ضريب تبديل دو سيستم بريتانيايي و آلمـاني 3 اگر دانسيته فولاد را m/kg 

به كانادايي به صورت زير خواهد بود:  

Hp/A = U/A = 7850 ÷ M/D 

نرخ تغيير دما در يك جسم تابعي از جرم و مسـاحت سـطح در معـرض اخـتلاف دمـا ميباشد. بنابراين يك ضريب تعيينكننده مقاومت در برابر آتش ستون فولادي، ضـريب مقطع D/W ميباشد كه در آن W، وزن واحد طول عضو فـولادي و D، محـيط داخـل مصالح محافظتكننده در برابر آتش است. بـراي مقـاطع لولـهاي، پـارامتر P/A نسـبت 

مساحت مقطع فولادي به محيط معمولاً به جاي D/W استفاده ميشود.  هرچه نسبت D/W بزرگتر باشد، نرخ تغيير دما آهستهتر است. بنابراين بـه عنـوان يـك قانون عمومي، مقاطع فولادي با نسبتهاي D/W بزرگتر، عملكرد بهتري در آزمونهاي 

آتش نسبت به مقطعهاي محافظت شده مشابه ولي با D/W كوچكتر، دارند.   

 فصل اول مقدمه/ 11  

  

3-1 دماي بحراني ستونهاي فولادي  

دماي بحراني ستون بنا به تعريف دمايي اسـت كـه در آن ديگـر سـتون قـادر بـه ادامـه عملكرد اصلي خود نباشد. به عبارت ديگر، دمايي است كه اگر مصالح فولادي ستون به آن برسد، ديگر ستون قادر به تحمل بارهاي وارده نباشد.  

در اين قسمت در خصوص حاشيه ايمني ستونهاي فـولادي تحـت فشـار كـه مطـابق مبحث دهم مقررات ملي سـاختمان ايـران بـا عنـوان طـرح و اجـراي سـاختمانهـاي فولاديويرايش 1387 طراحي شده است، بـا اسـتفاده از روش طراحـي تـنش مجـاز بحث ميشود. در عمل، يك ستون فولادي در ساختمان داراي ظرفيت باربري به مراتب بيشتر از بار فشاري وارد به خود ميباشد. در هنگام آتشسوزي، در اثر حـرارت بـالاي ايجاد شده، مشخصات مكانيكي فولاد شامل مقاومت تسـليم (Fy (و مـدول الاستيسـيته 

(E (متناسب با افزايش دما، كاهش يافته و به تبع آن، مقاومت فشاري ستون كم ميشود.  با توجه به اينكه بار وارده ثابت است، در دمايي كه كاهش مقاومت ستون به حدي باشد كه مقاومت ستون كمتر از بار وارده شود، گسيختگي ستون اتفاق خواهد افتـاد و دمـاي متناظر با اين حالت حدي، دماي بحراني ستون خواهد بود.  

مطابق مبحث دهم مقررات ملي ساختمان، تنش فشـاري مجـاز سـتون بـه لاغـري (λ ( وابسته ميباشد كه در رابطه زير معرفي شده است:  

 (1-1) λ =kL r در اين رابطه، k ضريب طول مؤثر ستون، L طـول سـتون و r شـعاع ژيراسـيون مقطـع 

Cc كه لاغري مرزي بـين كمـانش ارتجـاعي و غيـر  

ستون است. در اين مبحث، پارامتر

ارتجاعي است در رابطه زير نشان داده شده است: 

2π E C = c

 12 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي (2-1) 

Fy به ترتيب مدول الاستيسـيته و مقاومـت تسـليم فـولاد  

Cc، تنش مجاز فشاري سـتون از رابطـه زيـر  

1 F ⎤ ⎢= − 

در اين رابطه، پارامترهاي E وستون است. براي ستون با لاغري كمتر از

تعيين ميشود:  

1

( ) (3-1) y

a λ Cc

F.S. 

 (4-1) ( ) ( )3 

c Cc F.S.=1.67+ 0.375 λ C 0.125 λ 

در اين روابط، .S.F ضريب اطمينان طراحي است كه مقدار آن وابسته به لاغري سـتون 

Cc، مقدار ضريب اطمينان از 1/67 تـا 1/92 تغييـر مـيكنـد.   

Cc، تنش مجاز فشاري مطابق آئيننامـه از رابطـه زيـر  

است. براي لاغري از 0 تابراي ستونها با لاغري بزرگتر از

تعيين ميشود:  

(5-1) 2

12π E F

a 23λ 

كه در اين حالت، مقدار ضريب اطمينان آئيننامه برابر 1/92 است. مطابق مبحـث دهـم مقررات ملي ساختمان، در اعضاي فشاري مانند ستونها، لاغـري نبايـد از 200 تجـاوز كند.  

اكنون براي تعيين دماي بحراني ستون (Tcr(، داريم:  

(6-1) بارهاي وارد به ستون × .S.F = مقاومت ستون در دماي متعارف 

مقاومت ستون در دمـاي متعـارف × (.S.F1/ = (بارهـاي وارد بـه ستون  

 (7-1) 

:گسيختگي ستون در دماي T

 (8-1)  

ستون 

مقاومت ستون در دماي T ≥ بارهاي وارد به

فصل اول مقدمه/ 13  

  

ضريب كاهش مقاومت ستون در اثر افزايش دمـا×مقاومـت سـتون در دمـاي متعارف مقاومت ستون در دماي متعارف × (.S.F1/ ( 

 (9-1) 

(10-1) (.S.F1/ ≤ (ضريب كاهش مقاومت ستون در اثر افزايش دما تا T (11-1) 1 ≥ .S.F × ضريب كاهش مقاومت ستون در اثر افزايش دما تا

Tcr  

 (12-1) 

:دماي بحراني

Tcr 

(.S.F1/ = (ضريب كاهش مقاومت ستون در اثر افزايش دما تا

بنابراين با توجه به محاسبات بالا و به كمك رابطه (12-1)، دماي بحراني ستون فولادي قابل تعيين است. همان طور كه قبلاً خاطر نشـان شـد مشخصـات مكـانيكي فـولاد بـا افزايش دما تغيير كرده و در دماهاي خيلي بالا، كاهش قابل ملاحظهاي مـييابـد. بـراي فولادهاي ساختماني با مقاومت تسليم كوچكتر از 448 مگاپاسـكال، رابطـه مشخصـات مكانيكي فولاد با دما در آئيننامههاي 1993-1-2 EN و 360 AISC ارائه شده است كه در جداول 1-1 و 2-1 قابل مشاهده است. از بررسي اين جداول مشخص ميشـود كـه براي ضرايب كاهش مشخصات مكانيكي فولاد با دما در هر دو آئيننامه مقادير يكساني در نظر گرفته شده است. با توجه بـه اينكـه فولادهـاي سـاختماني متـداول در كشـور، فولادهاي 37ST و 52ST هستند كه به ترتيب داراي مقاومت تسليم حدود 240 و 360 مگاپاسكال ميباشند، ميتوان از جداول 1-1 و 2-1 براي بررسي رفتار اين فولادهـا در دماهاي بالا استفاده نمود. مدول الاستيسيته فولادهـاي سـاختماني نيـز حـدود 200000 مگاپاسكال ميباشد.  

  

  

  

 

 14 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

جدول :1-1 ضرايب كاهش مشخصات مكانيكي فولاد در دماهاي بالا مطابق با آئيننامه 1993-1-2 EN 

C 20 o ضرايب كاهش مشخصات مكانيكي فولاد در دماي

θa نسبت به

 

دماي فولاد   (θa)
ضريب كاهش براي شيب محدوده الاستيك خطي ضريب كاهش براي 

مقاومت حد تناسب 

ضريب كاهش براي 

مقاومت تسليم موثر 

1/000 1/000 1/000 o20 C
1/000 1/000 1/000 o100 C
0/900 0/807 1/000 o200 C
0/800 0/613 1/000 o300 C
0/700 0/420 1/000 o400 C
0/600 0/360 0/780 o500 C
0/310 0/180 0/470 o600 C
0/130 0/075 0/230 o700 C
0/090 0/050 0/110 o800 C
0/0675 0/0375 0/060 o900 C
0/0450 0/0250 0/040 o1000 C
0/0225 0/0125 0/020 o1100 C
0/0000 0/0000 0/000 o1200 C
نكته: براي مقادير مياني دماي فولاد، درونيابي خطي ميتواند استفاده شود. 

 

 فصل اول مقدمه/ 15  

  

جدول :2-1 ضرايب كاهش مشخصات مكانيكي فولاد در دماهاي بالا مطابق با آئيننامه 360 AISC  

مشخصات مكانيكي فولاد در دماهاي بالا
ࡷ ࡷدماي فولاد 

oC)o ( F

1/00 ١/٠٠ 1/00 1/00 (20)68
1/00١/٠٠1/00 1/00 (93)200
1/00١/٠٠0/80 0/90 (204)400
1/00١/٠٠0/58 0/78 (316)600
1/00١/٠٠0/42 0/70 (399)750
0/94 0/94 0/40 0/67 (427)800
0/66 0/66 0/29 0/49 (538)1000
0/35 0/35 0/13 0/22 (649)1200
0/16 0/16 0/06 0/11 (760)1400
0/07 0/07 0/04 0/07 (871)1600
0/04 0/04 0/03 0/05 (982)1800
0/02 0/02 0/01 0/02 (1093)2000
0/00 0/00 0/00 0/00 (1204)2200

 

  

مطابق آئيننامه 1993-1-2 EN، مقاومت فشاري ستون در دماي θ به كمك روابـط زيـر قابل تعيين است:  

 (13-1) b,fi,t,Rd fi y,θ y M,fi N = χ Ak f γ

χ+ =ϕ ϕ fi λ 

θ θ 

 (14-1) 2 θ 

[ ] (15-1) 2 

ϕ = + + 

θ θ θ 1 αλ λ 

 (16-1) y α = 0.65 235 f

 16 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

[ ] (17-1) 0.5 θ ky,θ kE,θ λ = λ 

λ

Af

 (18-1) 

L λ

N cr 

cr

 (19-1) 

λ 


(20-1) 1 y λ = π E f 

Lcr و i مربوط به مشخصات هندسي ستون بوده و بـه ترتيـب بيـانگر  

در اين روابط A،

مساحت سطح مقطع ستون، طول كمانشي ستون و شعاع ژيراسيون مقطع سـتون اسـت.  

پارامتر

 fi,γM يك ضريب وابسته بـه مصـالح در هنگـام آتـشسـوزي اسـت كـه مطـابق 

آئيننامه 1993-1-2 EN، براي فولاد واحد اختيار ميشود. ساير پارامترها نيز در جـدول 1-1 معرفي شده است. پارامتر λ بيانگر لاغري بدون بعد ستون اسـت كـه بـا تعريـف ارائه شده در مبحث دهم مقررات ملي ساختمان و آئيننامه 360 AISC متفاوت اسـت.  از مقايسه روابط (1-1) و (19-1) مشاهده ميشود كه لاغري تعريف شـده در مبحـث 

1λ ضربدر لاغري تعريف شده 

دهم مقررات ملي ساختمان يا آئيننامه 360 AISC) λ(،در آئيننامه 1993-1-2 EN ) λ (ميباشد يعني:  

(21-1) λ λ λ = 1× با توجه به اينكه تغييرات λ بين 0 تا 200 ميباشد، تغييرات λ نيز به طور متناظر بـراي 

فولاد 37ST بين 0 تا 2/15 و براي فولاد 52ST بين 0 تا 2/64 خواهد بـود. اكنـون بـه كمك روابط (13-1) تا (21-1) و نيز جدول ،2-1 مقدار كاهش مقاومت فشاري ستون در اثر افزايش دما محاسبه ميشود. براي مثال، اين محاسبات براي دماهـاي ،800 1000 و 1200 درجه فارنهايت (به ترتيب معادل ،427 538 و 649 درجه سليسيوس) براي دو

 فصل اول مقدمه/ 17  

  

حالت فولاد 37ST و 52ST در جداول 3-1 و 4-1 ارائه شده اسـت. همچنـين مقـادير اين جداول در شكلهاي 5-1 و 6-1 نشان داده شده است.  

جدول :3-1 نسبت مقاومت ستون با فولاد 37ST در دماهاي بالا نسبت به دماي متعارف مطابق آئيننامه  EN 1993-1-2 

ضريب كاهش مقاومت ستون در دماي C649°  

ضريب كاهش مقاومت ستون در دماي C538°  

ضريب كاهش مقاومت ستون در دماي C427°  

لاغري 

ستون (λ

0/350 0/660 0/940 0 0/344 0/653 0/928 10 0/338 0/646 0/916 20 0/330 0/637 0/902 30 0/321 0/627 0/886 40 0/311 0/615 0/866 50 0/300 0/602 0/845 60 0/290 0/589 0/824 70 0/280 0/576 0/804 80 0/271 0/565 0/786 90 0/264 0/555 0/770 100 0/258 0/546 0/757 110 

0/254 0/540 0/746 120 0/250 0/534 0/738 130 0/246 0/529 0/731 140 0/244 0/525 0/725 150 0/242 0/522 0/720 160 0/240 0/519 0/715 170 0/238 0/517 0/712 180 0/237 0/515 0/709 190 

 0/236 0/513 0/706 200  

 18 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

جدول :4-1 نسبت مقاومت ستون با فولاد 52ST در دماهاي بالا نسبت به دماي متعارف مطابق آئيننامه  EN 1993-1-2 

ضريب كاهش مقاومت ستون در دماي C649°  

ضريب كاهش مقاومت ستون در دماي C538°  

ضريب كاهش مقاومت ستون در دماي C427°  

لاغري 

ستون (λ

0/350 0/660 0/940 0 0/345 0/654 0/930 10 0/339 0/648 0/920 20 0/333 0/640 0/908 30 0/324 0/631 0/892 40 0/314 0/619 0/873 50 0/303 0/605 0/851 60 0/291 0/591 0/827 70 0/280 0/577 0/805 80 0/271 0/564 0/785 90 0/263 0/553 0/767 100 0/256 0/544 0/753 110 

0/251 0/537 0/742 120 0/247 0/531 0/733 130 0/244 0/526 0/725 140 0/241 0/522 0/719 150 0/239 0/519 0/714 160 0/237 0/516 0/710 170 0/236 0/514 0/707 180 0/235 0/512 0/704 190 

 0/234 0/510 0/701 200 

  

  

 

 فصل اول مقدمه/ 19  

  

  

شكل :5-1 نسبت مقاومت ستون با فولاد 37ST در دماهاي بالا نسبت به دماي متعارف مطابق با آئيننامه 

 EN 1993-1-2 

  

  

شكل :6-1 نسبت مقاومت ستون با فولاد 52ST در دماهاي بالا نسبت به دماي متعارف مطابق با آئين نامه  EN 1993-1-2

 20 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

اكنون اين محاسبات را اين بار مطابق آئيننامه 360 AISC تكرار ميكنـيم. مطـابق ايـن آئيننامه، تنش فشاري بحراني ستون در دماي T از روابط زير تعيين ميشود:  y e⎤ ⎢

F (T) F (T) 

F (T) 0.42 F (T) (22-1) y cr 


π E(T) F (T)

 (23-1) 

e λ 


به كمك اين روابط و جدول ،2-1 ميتـوان ميـزان كـاهش در مقاومـت سـتون در اثـر افزايش دما را محاسبه كرد. مقاومت مرجع ستون، مقاومت در دمـاي متعـارف (C20° ( ميباشد. براي مثال، اين محاسبات براي دماهاي ،800 1000 و 1200 درجـه فارنهايـت (به ترتيب معادل ،427 538 و 649 درجه سليسيوس) بـراي دو حالـت فـولاد 37ST و 52ST انجام شده و در جداول 5-1 و 6-1 نشان داده شده است. همچنين مقـادير ايـن جداول در شكلهاي 7-1 و 8-1 نشان داده شده است.  

  

 

 فصل اول مقدمه/ 21  

  

جدول :5-1 نسبت مقاومت ستون با فولاد 37ST در دماهاي بالا نسبت به دماي متعارف مطابق آئيننامه  AISC 360 

ضريب كاهش مقاومت ستون در دماي C649°  

ضريب كاهش مقاومت ستون در دماي C538°  

ضريب كاهش مقاومت ستون در دماي C427°  

لاغري 

ستون (λ

0/350 0/660 0/940 0 0/342 0/650 0/924 10 0/333 0/641 0/908 20 0/325 0/631 0/893 30 0/317 0/622 0/877 40 0/310 0/612 0/862 50 0/302 0/603 0/848 60 0/295 0/594 0/833 70 0/288 0/585 0/819 80 0/281 0/577 0/805 90 0/274 0/568 0/791 100 0/268 0/560 0/778 110 

0/261 0/551 0/765 120 0/255 0/543 0/751 130 0/249 0/535 0/739 140 0/243 0/527 0/726 150 0/237 0/519 0/714 160 0/231 0/512 0/701 170 0/226 0/504 0/689 180 0/220 0/496 0/678 190 

 0/215 0/489 0/666 200 

  

 

 22 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

جدول :6-1 نسبت مقاومت ستون با فولاد 52ST در دماهاي بالا نسبت به دماي متعارف مطابق آئيننامه  AISC 360 

ضريب كاهش مقاومت ستون در دماي C649°  

ضريب كاهش مقاومت ستون در دماي C538°  

ضريب كاهش مقاومت ستون در دماي C427°  

لاغري 

ستون (λ

0/350 0/660 0/940 0 0/340 0/648 0/920 10 0/330 0/636 0/901 20 0/320 0/625 0/882 30 0/311 0/613 0/864 40 0/301 0/602 0/846 50 0/293 0/591 0/828 60 0/284 0/580 0/811 70 0/276 0/570 0/794 80 0/267 0/559 0/777 90 0/260 0/549 0/761 100 0/252 0/539 0/745 110 

0/245 0/530 0/730 120 0/237 0/520 0/715 130 0/230 0/510 0/700 140 0/224 0/501 0/685 150 0/217 0/492 0/671 160 0/211 0/483 0/657 170 0/204 0/474 0/643 180 0/198 0/466 0/630 190 0/193 0/457 0/616 200  

 فصل اول مقدمه/ 23  

  

  

شكل :7-1 نسبت مقاومت ستون با فولاد 37ST در دماهاي بالا نسبت به دماي متعارف مطابق با آئيننامه 

 AISC 360 

  

  شكل :8-1 نسبت مقاومت ستون با فولاد 52ST در دماهاي بالا نسبت به دماي متعارف مطابق با آئيننامه 

 AISC 360

 24 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

از جداول 3-1 تا 6-1 مشاهده ميشود كه در هر دما، با افزايش لاغري ستون، ضـريب كاهش مقاومت ستون نيز كوچكتر ميشود. علت آن است كه در لاغريهاي خيلي كم (ستونهاي خيلي چاق)، گسيختگي ستون از نوع لهيدگي است كه بـا مقاومـت تسـليم فولاد مرتبط است ولي با افزايش لاغري سـتون، بحـث كمـانش سـتون كـه بـا مـدول الاستيسيته فولاد ارتباط دارد، اهميت پيدا ميكند و افت اين كميـت بـا افـزايش دمـا در مقايسه با مقاومت تسليم فولاد در محدوده مـورد بررسـي مطـابق جـداول 1-1 و 2-1 شديدتر است.  

Cc طبـق رابطـه  

براي فولادهاي ساختماني متداول كشور يعنـي 37ST و 52ST، مقـدار

(2-1) محاسبه شده كه به ترتيب مساوي 131/4 و 107/3 به دسـت مـيآيـد. در اينجـا براي اين فولادها، مقادير ضريب اطمينان مبحـث دهـم مقـررات ملـي سـاختمان بـراي طراحي ستونها با مقادير مختلف لاغري را محاسبه ميشود. نتايج در جدول 7-1 ارائـه شده و در شكل 9-1 نشان داده شده است.  

 

 فصل اول مقدمه/ 25  

  

جدول :7-1 مقادير ضريب اطمينان طراحي ستونها مطابق مبحث دهم مقررات ملي ساختمان براي لاغريهاي مختلف  

لاغري ستون (λ (ضريب ايمني براي فولاد 37ST ضريب ايمني براي فولاد 52ST 1/670 1/670 0 

1/705 1/698 10 

1/739 1/727 20 

1/772 1/754 30 

1/803 1/781 40 

1/832 1/806 50 

1/858 1/829 60 

1/880 1/851 70 

1/898 1/870 80 

1/911 1/887 90 

1/918 1/900 100 1/920 1/911 110 1/920 1/917 120 1/920 1/920 130 1/920 1/920 140 1/920 1/920 150 1/920 1/920 160 1/920 1/920 170 1/920 1/920 180 

 1/920 1/920 190  1/920 1/920 200  

 26 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

  شكل :9-1 مقادير ضريب اطمينان طراحي ستون مطابق با مبحث دهم مقررات ملي ساختمان  

  

در استاندارد 119E ASTM، دماي (C538° (F1000° به عنـوان دمـاي بحرانـي سـتون فولادي در نظر گرفته شده است. اكنون در اين قسمت بررسي ميشود كه آيـا ايـن دمـا تعريف مناسبي براي دماي بحراني ستون است يا خيـر. بـراي ايـن كـار رابطـه (11-1)  مطابق آئيننامـههـاي 1993-1-2 EN و 360 AISC در دمـاي C538° بـراي فولادهـاي 37ST و 52ST محاسبه ميشود. نتايج در جداول 8-1 تا 11-1 نمايش داده شده است.  

  

  

  

  

  

  

 

 فصل اول مقدمه/ 27  

  

جدول :8-1 كنترل گسيختگي ستون با فولاد 37ST مطابق آئيننامه 1993-1-2 EN در دماي C538°  

(α) 538°C دماي در β = α × F.S. 

ضريب كاهش مقاومت ستون لاغري ستون (λ (.S.F .S.F1/  

1/10 0/660 0/599 1/670 0  1/11 0/653 0/589 1/698 10  1/11 0/646 0/579 1/727 20  1/12 0/637 0/570 1/754 30  1/12 0/627 0/562 1/781 40  1/11 0/615 0/554 1/806 50  1/10 0/602 0/547 1/829 60  1/09 0/589 0/540 1/851 70  1/08 0/576 0/535 1/870 80  1/07 0/565 0/530 1/887 90  1/05 0/555 0/526 1/900 100  1/04 0/546 0/523 1/911 110 

 1/03 0/540 0/522 1/917 120  1/03 0/534 0/521 1/920 130  1/02 0/529 0/521 1/920 140  1/01 0/525 0/521 1/920 150  1/00 0/522 0/521 1/920 160  1/00 0/519 0/521 1/920 170  0/99 0/517 0/521 1/920 180  0/99 0/515 0/521 1/920 190  0/99 0/513 0/521 1/920 200 

  

  

  

 

 28 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

جدول :9-1 كنترل گسيختگي ستون با فولاد 52ST مطابق آئيننامه 1993-1-2 EN در دماي C538°  

(α) 538°C دماي در β = α × F.S. 

ضريب كاهش مقاومت ستون لاغري ستون (λ (.S.F .S.F1/  

1/10 0/660 0/599 1/670 0  1/12 0/654 0/587 1/705 10  1/13 0/648 0/575 1/739 20  1/13 0/640 0/564 1/772 30  1/14 0/631 0/555 1/803 40  1/13 0/619 0/546 1/832 50  1/12 0/605 0/538 1/858 60  1/11 0/591 0/532 1/880 70  1/09 0/577 0/527 1/898 80  1/08 0/564 0/523 1/911 90  1/06 0/553 0/521 1/918 100  1/04 0/544 0/521 1/920 110 

 1/03 0/537 0/521 1/920 120  1/02 0/531 0/521 1/920 130  1/01 0/526 0/521 1/920 140  1/00 0/522 0/521 1/920 150  1/00 0/519 0/521 1/920 160  0/99 0/516 0/521 1/920 170  0/99 0/514 0/521 1/920 180  0/98 0/512 0/521 1/920 190 

0/98 0/510 0/521 1/920 200   

  

  

 

 فصل اول مقدمه/ 29  

  

جدول :10-1 كنترل گسيختگي ستون با فولاد 37ST مطابق آئيننامه 360 AISC در دماي C538°  

(α) 538°C دماي در β = α × F.S. 

ضريب كاهش مقاومت ستون لاغري ستون (λ (.S.F .S.F1/  

1/10 0/660 0/599 1/670 0  1/10 0/650 0/589 1/698 10  1/11 0/641 0/579 1/727 20  1/11 0/631 0/570 1/754 30  1/11 0/622 0/562 1/781 40  1/11 0/612 0/554 1/806 50  1/10 0/603 0/547 1/829 60  1/10 0/594 0/540 1/851 70  1/09 0/585 0/535 1/870 80  1/09 0/577 0/530 1/887 90  1/08 0/568 0/526 1/900 100  1/07 0/560 0/523 1/911 110 

 1/06 0/551 0/522 1/917 120  1/04 0/543 0/521 1/920 130  1/03 0/535 0/521 1/920 140  1/01 0/527 0/521 1/920 150  1/00 0/519 0/521 1/920 160  0/98 0/512 0/521 1/920 170  0/97 0/504 0/521 1/920 180  0/95 0/496 0/521 1/920 190 

0/94 0/489 0/521 1/920 200   

 

 30 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

جدول :11-1 كنترل گسيختگي ستون با فولاد 52ST مطابق آئيننامه 360 AISC در دماي C538°  

(α) 538°C دماي در β = α × F.S. 

ضريب كاهش مقاومت ستون لاغري ستون (λ (.S.F .S.F1/  

1/10 0/660 0/599 1/670 0  1/10 0/648 0/587 1/705 10  1/11 0/636 0/575 1/739 20  1/11 0/625 0/564 1/772 30  1/11 0/613 0/555 1/803 40  1/10 0/602 0/546 1/832 50  1/10 0/591 0/538 1/858 60  1/09 0/580 0/532 1/880 70  1/08 0/570 0/527 1/898 80  1/07 0/559 0/523 1/911 90  1/05 0/549 0/521 1/918 100  1/04 0/539 0/521 1/920 110 

 1/02 0/530 0/521 1/920 120  1/00 0/520 0/521 1/920 130  0/98 0/510 0/521 1/920 140  0/96 0/501 0/521 1/920 150  0/94 0/492 0/521 1/920 160  0/93 0/483 0/521 1/920 170  0/91 0/474 0/521 1/920 180  0/89 0/466 0/521 1/920 190  0/88 0/457 0/521 1/920 200 

  

همچنين نتايج به دست آمده به صورت نمودار در شـكلهـاي 10-1 تـا 13-1 نمـايش داده شده است.  

 

 فصل اول مقدمه/ 31  

  

  

شكل :10-1 كنترل گسيختگي ستون با فولاد 37ST مطابق آئيننامه 1993-1-2 EN در دماي C538°  

  

شكل :11-1 كنترل گسيختگي ستون با فولاد 52ST مطابق آئيننامه 1993-1-2 EN در دماي C538° 

 32 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

  

شكل :12-1 كنترل گسيختگي ستون با فولاد 37ST مطابق آئيننامه 360 AISC در دماي C538°  

  

  

شكل :13-1 كنترل گسيختگي ستون با فولاد 52ST مطابق آئيننامه 360 AISC در دماي C538°   

 فصل اول مقدمه/ 33  

  

از جداول 8-1 و 9-1 و شكلهاي 10-1 و 11-1 كه مطابق آئيننامه 1993-1-2 EN به دست آمده است، ديده ميشود كه مقدار .S.F1/ و ضريب كـاهش مقاومـت سـتون در دماي C538° نزديك به يكديگر بوده، به عبارت ديگـر مقـدار پـارامتر β نزديـك بـه 1 ميباشد، بنابراين دماي C538° ميتواند تعريـف مناسـبي بـراي دمـاي بحرانـي سـتون 

فولادي باشد كه البته اين دما براي لاغريهاي پايين، مقداري محافظهكارانه نيز ميباشد.  از جدول 10-1 و شـكل 12-1 كـه مطـابق آئـيننامـه 360 AISC بـراي فـولاد 37ST محاسبه شده است، ديده ميشود كه مقدار .S.F1/ و ضريب كاهش مقاومـت سـتون در دماي C538° نزديك به هم بوده به عبارت ديگر مقدار پارامتر β نزديك به 1 مـيباشـد بنابراين دماي C538° ميتواند تعريف مناسبي براي دماي بحراني ستون فـولادي باشـد كه البته به جز در لاغريهاي خيلي بالا كه در عمل به ندرت با آن مواجه هسـتيم، ايـن دما مقداري محافظهكارانه نيز ميباشد.  

از جدول 11-1 و شـكل 13-1 كـه مطـابق آئـيننامـه 360 AISC بـراي فـولاد 52ST محاسبه شده است، ديده ميشود كه روند مشابه فولاد 37ST بوده ولي در لاغـريهـاي خيلي بالا، افت مقاومت ستون از حاشيه ايمني طراحي بيشتر تجاوز ميكند. البته بايد در 

نظر داشت كه در صنعت سـاختمان ايـران، فـولاد غالـب مـورد اسـتفاده، فـولاد 37ST ميباشد.  

همچنين قابل ذكر است كه به دلايل مختلف از جمله دلايل زير، حاشيه ايمني در ايـران بزرگتر از آنچه در اين مطالعه مورد نظر قرار گرفتـه، مـيباشـد؛ بـه بيـان ديگـر، دمـاي بحراني ستون فولادي ميتواند از دماي C538° نيز تجاوز كند:  

-1 با توجه به اينكه تغييرات مقطع پروفيلهاي فولادي موجود در بازار، پيوسته نبوده و براي طراحي يك ستون فولادي به منظور تحمل بارهاي ثقلي وارده، لازم است ضـريب

 34 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

اطمينان آئيننامه رعايت شود، به ندرت با اين حالت مواجه هسـتيم كـه بـراي ضـريب اطمينان آئيننامه، بتوان يك پروفيل فولادي دقيقاً با خصوصيات مورد نياز پيـدا نمـود و غالباً مجبور به استفاده از پروفيلهاي فولادي قويتـر از حـد نيـاز هسـتيم. بنـابراين در عمل، ضريب اطمينان ستون بزرگتر از ضريب اطمينان آئيننامه است كـه در محاسـبات اين مطالعه مورد نظر قرار گرفته است.  

-2 همزماني وقوع زلزله يا طوفان شديد و آتشسوزي در ساختمان بسيار بعيـد اسـت.  در اين مطالعه، ضريب اطمينان در نظر گرفته شده مربوط به تحمل بارهاي ثقلي توسـط ستون است. بنابراين اگر ستوني علاوه بر تحمل بارهـاي ثقلـي بـراي تحمـل زلزلـه يـا طوفان نيز طراحي شده باشد، ضريب اطمينان اين ستون براي تحمل فقط بارهاي ثقلـي بزرگتر از ضريب اطميناني است كه در محاسبات اين مطالعه مد نظر قرار گرفته است.  در ارزيابي ستونهاي فولادي يك ساختمان موجود، ميتوان بـا توجـه بـه مشخصـات هندسي و مكانيكي هر ستون و بارهاي ثقلي وارد به آن، مقدار ضـريب اطمينـان (.S.F ( ستون در تحمل بارها را محاسبه كرده و بر اساس آن و به كمك روابـط ارائـه شـده در اين مطالعه، دماي بحراني آن ستون را تعيـين كـرد. در ايـن حالـت، در يـك سـاختمان موجود، احتمالاً با ستونهايي مواجه خواهيم شد كـه داراي دماهـاي بحرانـي متفـاوتي هستند.  

اكنون دماي بحراني يك ستون فولادي موجود تعيين ميشود، صرفنظر از اين كه، ستون چگونه و بر اساس چه آئيننامهاي طراحي شده است. بنابراين ميتوان نوشت:  (24-1) (مقاومت ستون در دماي متعارف/بار وارد به ستون) = (Ratio( 

:گسيختگي ستون در دمـاي T

مقاومت ستون در دماي T بارهـاي وارد بـه ستون  

(25-1) 

فصل اول مقدمه/ 35  

  

ضريب كاهش مقاومت ستون در اثر افزايش دما×مقاومـت سـتون در دمـاي متعارف مقاومت ستون در دماي متعارف×(Ratio ( 

(26-1) 

(27-1) (Ratio (ضريب كاهش مقاومت ستون در اثر افزايش دما تا

cr :دماي بحراني

(Ratio = (ضريب كاهش مقاومت ستون در اثر افزايش دما T تا cr 

(28-1) 

اكنون با توجه به رابطه (28-1)، دماي بحراني ستون با فـولاد 37ST را در حالـتهـاي مختلف بر اساس آئيننامههاي 1993-1-2 EN و 360 AISC محاسبه ميكنيم و نتايج را به ترتيب در شكلهاي 14-1 و 15-1 نشان ميدهيم.  

  

  شكل :14-1 دماي بحراني ستون با فولاد 37ST براي لاغريها و نسبتهاي مختلف بار فشاري وارده به

مقاومت اوليه ستون مطابق با آئيننامه 1993-1-2 EN 

 36 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

  

شكل :15-1 دماي بحراني ستون با فولاد 37ST براي لاغريها و نسبتهاي مختلف بار فشاري وارده به

مقاومت اوليه ستون مطابق با آئيننامه 360 AISC  

با توجه به نمودارهاي ترسيم شده در شكلهاي 14-1 و ،15-1 ميتوان دماي بحرانـي هر ستون را با توجه به لاغري آن و نسبت بار وارده به مقاومت اوليه ستون تعيين كـرد و سپس ضخامت مناسب پوشش محافظتكننـده در مقابـل حريـق انتخـابي را بدسـت 

آورد. مراحل انجام كار به طور خلاصه در زير ليست شده است:  -1 انتخاب ستون؛  

-2 تعيين لاغري ستون؛  

-3 تعيين نسبت بار وارده به مقاومت اوليه ستون؛  

-4 تعيين دماي بحراني ستون بر اساس منحنيهاي ترسيم شده بر اساس آئيننامـه EN 1993-1-2 يا 360 AISC) شكلهاي 14-1 و 15-1)؛  

-5 تعيين زمان مورد نياز مقاومت ستون در برابر آتش مطابق آئيننامه محافظت در برابر حريق مورد استناد؛ 

 فصل اول مقدمه/ 37  

  

-6 انتخاب نوع پوشش محافظتكننده ستون؛  

-7 تعيين ضخامت پوشش محافظتكننده مطابق جـداول تهيـه شـده بـر اسـاس نتـايج آزمايشگاهي.  

يك نمونه جدول تهيه شده براي يك پوشش محافظتكننده در مقابل آتش با حذف نام توليدكننده، در شكل زير نشان داده شده است.  

  

جدول :12-1 يك نمونه جدول ضخامت ماده محفاظت كننده در برابر حريق براي زمانهاي مختلف مقاومت در برابر آتش و ضريب مقطع مختلف ستون فولادي با مقطع I و H شكل براي يك دماي بحراني مشخص  

Thickness (mm)
Critical Temperature=550°C
Section Factor (1/m) Time (min)
30 60 90 120 150 180
120 14 14 20 27 34 41
130 14 14 21 28 35 42
140 14 15 22 29 36 43
150 14 16 22 29 36 43
160 14 16 23 30 37 44
170 14 16 23 31 38 45
180 14 17 24 31 38 45
190 14 17 24 31 39 46
200 14 17 25 32 39 46
210 14 18 25 32 39 47
220 14 18 25 33 40 47
230 14 18 26 33 40 47
240 14 18 26 33 40 48
250 14 19 26 33 41 48
260 14 19 26 34 41 48
270 14 19 26 34 41 49
280 14 19 27 34 41 49
290 14 19 27 34 42 49
300 14 19 27 34 42 49
310 14 20 27 35 42 50
320 14 20 27 35 42 50
330 14 20 27 35 42 50
340 14 20 28 35 43 50

 

  

در اين روش، پوشش محافظتكننده در هنگام آتشسوزي موجـب ايجـاد يـك تـاخير زماني در رسيدن دماي ستون فولادي به دماي بحراني آن (گسيختگي ستون) مـيشـود. 

 38 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

اين تاخير زماني، برابر نرخ زمان مقاومت مورد نيـاز سـتون در مقابـل آتـش اسـت كـه مطابق مبحث سوم مقررات ملي ساختمان و يا هر مرجع معتبر ديگر تعيين ميشود.    

4-1 هدف و دامنه پژوهش  

هدف از تهيه اين مجموعه، تهيه استانداردها، روشهاي كار و آييننامههـاي مـورد نيـاز براي كنترل پوششهاي محافظتكننده در برابر آتش بـه عنـوان پشـتيبان مبحـث سـوم مقررات ملي ساختمان و صدور گواهينامه فني براي آنها ميباشد.  گواهينامه فني در يك جمله كوتاه، تطبيق محصول يا سيستم ساختماني مـورد نظـر بـا الزامات مقررات و آييننامههاي ساختماني است، به گونهاي كـه نشـان دهـد محصـول مورد بررسي، الزامات اساسي براي كاربرد مورد نظـر را در دوره بهـرهبـرداري بـرآورده ميسازد، به شرطي كه طراحي و ساخت بر اساس اصـول صـحيح و مقـررات صـورت گرفته و محصول مورد نظر بر اساس دستورالعملهـا و روشهـاي صـحيح اجـرا شـده باشد.  

همان گونه كه بيان شد، يكي از الزامات مهـم در طـرح و اجـراي سـاختمانهـا، تـأمين مقاومت لازم در برابر آتش براي اجزاي سازه است، به گونهاي كه دمـاي سـازه بـر اثـر حرارت به مقدار بحراني نرسيده و از شكست سازه به علت افزايش دما جلوگيري شود.  تعريف لازم براي دماي بحراني براي ستونهاي فولادي در بالا ارائه شـد. مـدت زمـان لازم براي مقاومت سازه در برابر آتش بستگي به مشخصات ساختمان و آييننامه مرجع دارد كه در مبحث سوم مقررات ملي ساختمان ارائه شده است.  

در مطالب بالا نشان داده شد، براي ستون فولادي و با طراحي بر اساس آيـيننامـههـاي طراحي سازهاي (مانند مبحث دهم مقررات ملي ساختمان)، به طور كلي دماهاي حـدود

 فصل اول مقدمه/ 39  

  

550 درجه سليسيوس، دماي بحراني محسوب ميشود. اين در حـالي اسـت كـه دمـاي آتشسوزي معمولاً بسيار بيشتر بوده، بنابراين براي رسـيدن بـه مقاومـت لازم در برابـر آتش، لازم است تا از پوششهاي محافظتكننده استفاده شود. بـراي ايـن منظـور، نيـاز است تا پوشش محافظ خود از مشخصات مناسب براي اين هدف برخـوردار باشـد؛ از جمله ميتوان به نارسانايي حرارتي مناسب، چسـبندگي بـه سـطح زيـر كـار در دمـاي معمولي و در دماي بالا، عدم ايجاد خوردگي در سطح زير كار، دارا بودن وزن مناسـب و حتيالامكان سبك و مقاومتهاي مكانيكي مناسب را نام برد. همچنين لازم اسـت تـا حداقل ضخامت مورد نياز براي رسيدن به مقاومتهاي مورد نظربـراي ضـرايب مقطـع 

مختلف دريك جدول طراحي ضخامت تأييد شده، مشخص شده باشد.  در ايـن مجموعـه، روشهـاي ارزيـابي و تهيـه جـدول ضـخامت بـراي پوشـشهـاي محافظتكننده در برابر آتش از نوع معدني پاششي (كه تقريباً مهمترين نوع پوششهاي اصطلاحاً ضد حريق محسوب ميشوند) ارائه ميشود. اين جداول شامل چهـار پـارامتر ضريب مقطع، دماي طراحي، مدت زمان رسيدن به آن دماي طراحي و ضخامت پوشش محافظتكننده ميباشد كه با انتخاب سه پارامتر، پـارامتر چهـارم از آن قابـل اسـتخراج است. اين جداول چارچوب اصلي يك مدرك گواهينامه فني براي پوشـش را تشـكيل ميدهند كه طراحان بر اساس آن ميتوانند ضخامت مورد نياز براي اجراي پوشـش بـر روي مقاطع فولادي مورد نظر را تعيين كنند. بديهي است كه جزئيات اجرايي كه جدول بر آن اساس به دست آمده، نيز بايد به صورت كامل مشـخص باشـد. سـپس راهنمـاي گواهينامه فني براي اين محصـولات ارائـه مـيشـود كـه عـلاوه بـر جـداول طراحـي ضخامت، شامل مشخصات فني متعدد ميباشد. تنها براي مثال ميتوان چگالي، مقاومت فشاري، چسبندگي، نفوذپذيري بخار آب، دوام در برابر شـرايط محيطـي و مشخصـات

 40 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي

ديگر را نام برد. برخي از اين مشخصات جنبه الزامي داشته و معيارهـاي ارزيـابي بـراي آنها موجود است. برخي ديگر جنبه اطلاعات طراحي داشته و بر حسب الزامات پـروژه ممكن است مورد استفاده قرار گيرند.  

موضوع مهم ديگر، نحوه كنترل اين پوششها در حين اجرا در كارگاه ساختماني اسـت.  براي اين موضوع نيز يك آيينكار استاندارد در اين مجموعه تدوين و ارائه شده است. 

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 41  

  

  

  

  

فصل دوم  

چارچوب كلي – ارزيابي محصولات 

محافظتكننده در برابر آتش  

  

بخش اول: كليات و دامنه كاربرد  

  

1-2 دامنه كاربرد  

به طور كلي، اين دستورالعمل به ارزيابي محصـولات محافظـتكننـده در برابـر آتـش پوششهاي معدني پاششي ميپردازد كه براي بهبود عملكرد مقاومت در برابر آتـش و يا فراهم كردن حفاظت لازم در برابر آتش اجزاي ساختماني، به كار ميروند.  با اين وجود، فصل دوم (حاضر)، به بررسي اجمالي، تمـام محصـولات پوشـشهـاي واكنشزا (پفكننـده) بـراي محافظـت در برابـر آتـش اعضـاي فـولادي، انـدودها و پوششهاي معدني ، تختهها و صفحات محافظتكننده در برابر آتش، ميپردازد.  در ساير فصول اين دستورالعمل، فقط به مواد محافظتكننده معدني پاششـي پرداختـه شده و بررسي مفصلتر ديگر محصولات محافظتكننده در برابـر آتـش، شـامل مـواد

 42 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

  

پفكننده پاششي (مانند رنگها) و صفحات محافظتكننده در برابر آتش (مانند تختـه گچي) در ويرايشهاي آتي اين دستورالعمل به آنها پرداخته خواهد شد.  اين محصولات محافظ ممكن است ساير جنبـههـاي عملكـرد در برابـر آتـش (ماننـد واكنش در برابر آتش) را نيز بهبود بخشند، ولـي نقـش اصـلي آنهـا، بهبـود عملكـرد مقاومت در برابر آتش است.  

اين دستورالعمل استفاده از محصولات محافظتكننده در برابر آتش را بـراي كارهـاي عمراني كه در آنها سناريوهاي خاص آتـش مـورد توجـه باشـد (ماننـد تونـلهـا يـا نيروگاههاي هستهاي) پوشش نميدهد. همچنين محصولاتي كه فقط به منظـور بهبـود رفتار واكنش در برابر آتش فرآوردههاي ساختماني به كار ميروند، تحت پوشش ايـن دستورالعمل قرار نميگيرند (مانند مواد كندسوزكننده).  

  

2-2 دستهبندي كاربردها  

1-2-2 دستهبندي كاربردهاي مربوط به شرايط آب و هوايي با توجه به امكان كاربرد پوششهاي محافظتكننده در برابر آتش در معـرض شـرايط جوي مختلف، ممكن است كاربرد يك پوشـش محـافظ در شـرايط آب و هـوايي يـا شرايط خورنده مشخصي داراي محدوديتهـايي باشـد. بـراي ارزيـابي و تعيـين ايـن محدوديتها، روشهاي ارزيابي عملكرد پوششها در شرايط مختلف تدوين خواهـد شد. از جمله اين عوامل مخرب ميتوان دماي محيط؛ چرخههاي يـخ زدن/آب شـدن؛ رطوبت (بخار آب)؛ آب مايع/باران؛ قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش و سـاير شرايط را بر شمرد. 

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 43  اين عوامل بالقوه مخرب كه عمر مفيد و دوام محصولات محافظتكننده در برابر آتش را تحت تأثير قرار ميدهد. بنابراين، لازم است تا بهرهبرداران و توليدكنندگان همـواره آخرين ويرايش اين دستورالعمل و راهنماهاي مربوط به آن را مد نظر قـرار دهنـد. در صورتي كه روش ارزيابي دوام محصول در برابر شرايط تهـاجمي مشخصـي، در ايـن دستورالعمل آورده نشده باشد، بهره بردار و توليدكننده ميتوانند بر اساس مدارك فني معتبر، روش ارزيابي را مشـخص و توافـق نماينـد. همچنـين در غيـاب آزمـونهـا و روشهاي ملي، براي شرايط خاص خورنده و تهاجمي، از روشها و نتايج آزمونهاي معتبر خارجي ميتوان استفاده كرد.  

به طور كلي دستهبنديهاي زير براي كاربرد محصـولات محـافظ در برابـر آتـش در شرايط آب و هوايي تعريف ميشود:  

الف- كاربرد محصول در محيط بيروني (قرار گرفتن در معرض باران و اشـعه مـاوراء بنفش، قرار نداشتن در معرض باران و اشعه ماوراء بنفش)؛  

ب – كاربرد محصول در محيط داخلي.  

  

بسته به محصولات مختلف (تشريح شده در بخـشهـاي خـاص ايـن دسـتورالعمل)، تقسيمبنديهاي بيشتري مطابق دستهبنديهاي كاربرد داخلي و خارجي، ممكـن اسـت لازم شود. براي اين موضوع، ميتوان از مراجع معتبر مربوط استفاده نمود.  اينكه ارزيابي محصول محافظتكننده در برابر آتش بر اساس استفاده در فضاي داخلي و يا فضاي بيروني يا براي بيش از يكي از اين دستهبنديها صورت گيرد، بسـتگي بـه شرايط كاربرد محصول دارد.  

 

 44 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

  

2-2-2 دستهبندي كاربرد مربـوط بـه جـزء سـاختماني مـورد نظـر بـراي محافظت  

محصولات محافظتكننده در برابر آتش را ميتوان بر اساس دسته يا خـانواده اجـزاي ساختماني كه قرار است محافظت شوند، به شرح زير دستهبندي نمود:  – نوع :1 محصولات محافظتكننده در برابر آتش به صورت حفاظت غشايي افقي؛  – نوع :2 محصولات محافظتكننده در برابر آتش به صورت حفاظت غشايي عمودي؛  – نوع :3 محصولات محافظتكننده در برابر آتش براي حفاظت اجزاي بتني باربر؛  – نوع :4 محصولات محافظتكننده در برابر آتش براي حفاظت اجزاي فلزي باربر؛  – نوع :5 محصولات محافظتكننده در برابر آتش براي حفاظت صـفحات كـامپوزيتي پروفيل شده بتني تخت؛  

– نوع :6 محصولات محافظتكننده در برابر آتش براي حفاظت سـتونهـاي فـولادي توخالي باربر، پرشده با بتن؛  

– نوع :7 محصولات محافظتكننده در برابر آتش براي حفاظت اجزاي چوبي باربر؛  – نوع :8 محصولات محافظتكننده در برابر آتش داراي مشاركت در مقاومت در برابر آتش اجزاي جداكننده غيرباربر؛  

– نوع :9 محصولات محافظتكننده در برابر آتش داراي مشاركت در مقاومت در برابر آتش براي مجموعههاي تأسيساتي ساختمان؛  

– نوع :10 ساير كاربردها مرتبط با فضابندي حريق يا محافظت در برابر آتش كه در 9 دسته بالا آورده نشده باشد.  

 

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 45  3-2 تعاريف و اصطلاحات  

1-3-2 پوشش واكنشزا  

يك محصول محافظتكننده در برابر آتش كه معمولاً شامل پرايمر بـراي حفاظـت در برابر خوردگي يا به عنوان عامل چسبندگي، جزء واكنشزا و پوشش رويه است. جـزء واكنشزا ممكن است يك ماده پفكننده، يك جـاذب حـرارت يـا تركيبـي از هـر دو 

باشد. اين مواد واكنشزا ممكن است در يك يا چند لايه استفاده شوند.  

  

2-3-2 اندودكاري (پوشش مقاوم در برابر آتش پاششي)  يك ماده پاششي براي محافظت در برابر آتش سـازههـاي فـولادي، بتنـي يـا چـوبي، متشكل از درصد عمده از هر يك از موارد زير:  

– چسباننده گچي يا سيماني كه با يك يا چند نوع سنگدانه و يا اليـاف مخلـوط شـده است. اين تركيب (مخلوط خشك) با آب مخلوط شده تا مادهاي دوغابي قابل پاشـش توليد شود؛  

– الياف معدني كه با يك چسباننده و يا سنگدانه مخلوط شده است. ايـن تركيـب بـه صورت خشك پاشيده شده و در سر لوله با آب مخلوط ميشود.  اين محصولات پس از گيرش و سخت شدن، مقاومت در برابر آتش اعضاي سـازهاي ساختماني فولادي، بتني يا چوبي را بهبود ميدهند.  

  

3-3-2 تختهها / پانلها  

محصولاتي صلب با شكل مستطيلي و سطح مقطع معين هسـتند كـه ضـخامت آنهـا يكنواخت و بسيار كوچكتر از ساير ابعاد است.  

 

 46 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

  

4-3-2 صفحه  

محصولي نيمهصلب با شكل مستطيلي و سطح مقطع معين كه ضخامت آن، يكنواخت و بسيار كوچكتر از ساير ابعاد است.  

  

5-3-2 عايقهاي اليافي  

محصول اليافي انعطافپذير عايق كه به صورت تخت يا لولهاي عرضه مـيشـود. ايـن محصول ممكن است داراي يك لايه نازك نما باشد (مثلاً براي اهداف تزئيني).    

6-3-2 تختهها / پانلها، عايقهاي اليافي و صفحات محافظ در برابر آتش  محصولاتي هستند كه اساساً از الياف معدني، ورميكوليت، سيليكات كلسـيم، سـيمان، گچ يا ساير مواد مناسب تشكيل ميشوند و به منظور فضابندي آتش ساختمان يا بهبود و يا حفظ عملكرد محافظت در برابر آتش استفاده ميشوند.  

  

بخش دوم: ارزيابي مناسب بودن براي كاربرد  

الف) كاربرد دستورالعمل در فرآيند تأييد  

ايـن دسـتورالعمل، اطلاعـات لازم در خصـوص ارزيـابي يـك خـانواده يـا گـروه از محصولات محافظتكننده در برابر آتش را ارائه ميدهد. با توجه به ادعا و درخواست كارخانه يا توليدكننده متقاضي اخذ گواهينامه فني، محصول مورد نظر و نحوه كاربرد آن مشخص و بر اين اساس، چـارچوب ارزيـابي مشـخص مـيشـود. بنـابراين بـراي تعدادي از محصولات نسبتاً متداول، ممكن است فقط تعدادي از آزمونها و معيارهاي

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 47  متناظر براي تعيين مناسب بودن محصول براي استفاده، كافي باشد. در سـاير حـالات، مثلاً براي محصولات خاص يا نوآوريها ممكن است همه آزمونها مورد نياز باشند.  ب) ساختار كلي ارزيابي  

ارزيابي مناسب بودن محصـولات بـا توجـه بـه كـاربرد مـورد نظـر آنهـا در كارهـاي ساختماني، فرآيندي است كه در ادامه در چهار فصل زير پوشش داده ميشود:  – زيربخش :4-2 ارائه الزامات ويژه مرتبط با محصولات و كاربردهـاي آنهـا و سـپس مشخصههاي متناظر مرتبط محصولات.  

– زيربخش :5-2 تعريـف دقيـقتـر فهرسـت ارائـه شـده در زيـربخش 4-2 و ارائـه روشهاي موجود براي تصديق مشخصههاي ويژه محصـولات و بيـان اينكـه چگونـه الزامات و مشخصههاي مربوطه محصولات، توصيف ميشوند. اين موضوع به وسـيله آزمونها، روشهاي محاسبه و غيره (بـر مبنـاي انتخـاب روشهـاي مناسـب) انجـام ميشود.  

– زيربخش :6-2 راهنمايي در خصوص روشهاي ارزيابي و قضاوت، به منظور تأييد مناسب بودن براي كاربرد مورد نظر محصولات.  

– زيربخش :7-2 فرضيات و پيشنهاداتي براي ارزيابي مناسـب بـودن محصـول بـراي كاربرد مورد نظر. 

ج) عمر مفيد فرض شده براي محصولات ساختماني  

ضوابط آزمونها و روشهاي ارزيابي كه در اين دستورالعمل ارائه شده است با فـرض عمر مفيد محصول برابر 10 سال يا حداقل 25 سال تهيه شده، به شرطي كه محصـول در معرض شرايط مناسب بهرهبرداري و نگهداري قرار داشته باشـد. ايـن ضـوابط بـر اساس وضعيت موجود دانش فني و تجربيات ارائه شده اسـت. اطلاعـات تكميلـي در اين خصوص در ويرايشهاي بعدي ارائه خواهد شد. 

 48 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

  

4-2 الزامات مورد نيـاز بـراي كارهـا و ارتبـاط آن بـا مشخصـههـاي محصولات  

آشنايي با مفهوم «مناسب بودن براي كاربرد»  

مناسب براي كاربرد مورد نظر بودن يك محصول ساختماني بدان معني است كـه ايـن محصول داراي مشخصههايي است كه اگر به درستي طراحـي و سـاخته شـده باشـد، الزامات اساسي را (به شرط رعايت ضوابط مربوط) برآورده مـيكنـد و بـراي كـاربرد مورد نظر مناسب است و يك عمر مفيد منطقي اقتصادي را (در صورتي كـه بـه طـور معمول حفظ و نگهداري شود) برآورده ميكند.  

ارزيابي مناسب بودن يك محصول ساختماني براي كاربرد مورد نظر، شامل موارد زيـر ميباشد:  

– شناسايي مشخصات محصول كه با مناسب بـودن آن بـراي كـاربرد مـرتبط هسـتند (مشخصات مقرراتي)؛  

– تعريـف روشهـايي بـراي بررسـي و تأييـد مشخصـات كنترلـي محصـول و بيـان عملكردهاي مربوط؛  

– گزينه «عملكرد تعيين نشده» به اين معنا است كه براي مشخصه مورد نظر، بر اساس اين دستورالعمل تعيين عملكرد الزامي نيست. بديهي است كه در اين صورت، تطبيـق مشخصات با الزامات مباحث مقررات ملي ساختمان كماكان بايد صورت گيرد.  ارتباط الزامات با مشخصات محصول و روشهاي ارزيابي و تصديق  مشخصات محصول، معيارهاي ارزيابي و روشهاي تأييد كه مربوط به مناسـب بـودن محصولات محافظ در برابر آتش براي استفاده مورد نظر ميباشد و در زيـربخش 2-2

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 49  اشاره شده، در جدول 1-2 ارائه شده است. براي محصولات مختلف محافظ در برابـر آتش، به فصل اختصاصي آن در اين دستورالعمل مراجعه شود.  

يادآوري: در اين ويرايش از دستورالعمل، تنها دسـتورالعملهـاي لازم بـراي ارزيـابي پوششهاي معدني پاششي محافظتكننده در برابر آتش براي سازههاي فـولادي ارائـه شده و ساير ضوابط در ويرايشهاي بعدي ارائه خواهد شد. 

  

جدول :1-2 مشخصههاي محصول و روشهاي ارزيابي و تصديق 

بيان عملكرد محصول روش 

ارزيابي و 

تصديق 

گزينه 

«عملكرد 

تعيين 

نشده» 

مشخصه محصولرديف
الزام اساسي :1 مقاومت مكانيكي و پايداري
غيرمربوط 
الزام اساسي :2 ايمني در آتشسوزي
طبقات A تا F مطابق با  

 INSO 8299-1

بندهاي -2 

1-2-5 و 

 1-2-6-2

طبقه

مطابق با  

INSO  

8299-1

واكنش در برابر آتش 
طبقهبندي مطابق با EN 

 13501

بندهاي -2 

2-2-5 و 

 2-2-6-2

غير مجاز مقاومت در برابر آتش، بند -2-4-23 
الزام اساسي :3 بهداشت، سلامتي و شرايط محيطي
ارزيابي يا مقدار اعلام شده بندهاي -2 

1-3-5 و 

 1-3-6-2

نفوذ هوا مجاز 
ارزيابي يا مقدار اعلام شده بندهاي -2 

1-3-5 و 

 1-3-6-2

نفوذ آب مجاز 

 

 50 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

 

نشانگر مواد خطرناك يا 

«بدون مواد خطرناك» 

بندهاي -2 

2-3-5 و 

 2-3-6-2

مقدار و رها شدن مواد خطرناك مجاز 
الزام اساسي :4 ايمني در حين بهرهبرداري
مقادير يا ترازهاي اعلام شده و غيره، در صورت مقتضي بندهاي -2 

1-4-5 و 

 1-4-6-2

مقاومت مكانيكي و پايداري مجاز 
مقادير يا ترازهاي اعلام شده و غيره، در صورت متقضي بندهاي -2 

2-4-5 و 

 2-4-6-2

مقاومت در برابر ضربه/حركت مجاز 
مقادير يا ترازهاي اعلام شده و غيره، در صورت متقضي بندهاي -2 

3-4-5 و 

 3-4-6-2

مجاز *1 چسبندگي
الزام اساسي :5 محافظت در برابر صدا
ميزان تراز بندهاي -2 

1-5-5و 

 1-5-6-2

عايقبندي صداي هوابرد مجاز 
ميزان تراز بندهاي -2 

2-5-5و 

 2-5-6-2

جذب صدا مجاز 10 
ميزان تراز بندهاي -2 

3-5-5 و 

 3-5-6-2

عايقبندي صداي كوبهاي مجاز 11 
الزام اساسي :6 صرفهجويي در مصرف انرژي و حفظ گرما
مقادير يا ترازهاي اعلام شده و غيره، بر حسب موردبندهاي -2 

1-6-5 و 

 1-6-6-2

مشخصات حرارتي مجاز 12 
مقادير يا ترازهاي اعلام شده و غيره، بر حسب موردبندهاي -2

2-6-5 و

مجاز *2نفوذپذيري بخار آب13 

 

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 51  

2-6-6-2
*3

 جنبههاي عمومي مناسب بودن براي كاربرد مورد نظر

الزامات ويژه و نحوه 

ارزيابيها در قسمتهاي 

خاص مربوطه در اين راهنما توصيف شده است. 

بندهاي -2 

1-7-5 و 

 1-7-6-2

دوام غيرمجاز 14 
الزامات ويژه و نحوه 

ارزيابيها در قسمتهاي 

خاص مربوطه در اين راهنما توصيف شده است. 

بندهاي -2 

2-7-5 و 

 2-7-6-2

شناسايي غيرمجاز 15 
*-1 براي محصولات خاص، ميتواند به عنوان مقاومت چسبندگي به سطح زير كار به كار برده شود.  *-2 اين مشخصه، مرتبط با الزام اساسي 3 نيز ميباشد.  

*-3 آن جنبههايي از دوام و اقتصاد كارها، كه در الزامات اساسي 1 تا 6 پوشش داده نشده باشد. 

 

  

1-4-2 مقاومت مكانيكي و پايداري  

اين الزام اساسي، به محصولات محافظكننده در برابر آتش، مربوط نميشود.  

  

2-4-2 ايمني در برابر آتشسوزي  

موارد زير در رابطه با عملكرد در برابر آتش مربوط بـه محصـولات محـافظ در برابـر آتش ميباشد:  

1-2-4-2 واكنش در برابر آتش  

عملكرد واكنش در برابر آتش محصول محافظتكننده در برابر آتش و يا اجـزاي يـك مجموعه از آن، با توجه به كاربرد نهايي مورد نظر آن، بايد مطابق با ضوابط و مقررات باشد.  

 

 52 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

  

2-2-4-2 مقاومت در برابر آتش  

عملكــرد مقاومــت در برابــر آتــش عضــو ســاختماني يــا تأسيســاتي كــه محصــول محافظتكننده در برابر آتش ممكن است بخشي از آن را تشكيل دهـد، بـا توجـه بـه كاربرد نهايي آن، بايد مطابق با ضوابط و مقررات باشد. گزينه «عملكرد تعيـين نشـده» 

براي محصولات محافظتكننده در برابر آتش قابل استفاده نيست.  

  

3-4-2 بهداشت، سلامت و شرايط محيطي  

1-3-4-2 نفوذپذيري هوا و يا آب  

در صورتي كه اقتضا نمايد، طراحي محصول محافظ در برابـر آتـش، بايـد مطـابق بـا ضوابط و مقررات باشد جايي كه محصول جزئي از قطعه نهايي است.  

  

2-3-4-2 رهاسازي مواد خطرناك  

محصول محافظتكننده در برابر آتش بايد به گونهاي باشد كه در حين و پس از اجرا، باعث انتشار گازهاي سمي و مضر، ذرات خطرناك يا تشعشـع بـه محـيط داخلـي يـا موجب آلودگي محيط خارجي (هوا، خاك يا آب) نشود. توليدكننده بايد از استفاده از چنين موادي در محصول خودداري نموده، كليه مسـئوليتهـاي حقـوقي در صـورت وجود مواد مضر در تركيب محصول محافظتكننده در برابر آتش بر عهده توليدكننـده ميباشد. متقاضي بايد تركيب كلي محصول و يا اجزاي محصول را به مرجـع صـدور گواهينامه فني ارائه دهد. مرجع صدور گواهينامه فني بايد شرايط لازم و مطمئن براي محرمانه بودن اطلاعات را مهيا و رعايت نمايد. همچنـين اسـتفاده از هـر گونـه مـواد بازيافتي بايد به مرجع صدور گواهينامه فني اعلام شود. در صورت ترديـد در مـورد

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 53  وجود مواد مضر، مرجع صدور گواهينامه فني ميتواند آزمونهاي لازم را تعيـين و بـه برنامه گواهينامه فني اضافه نمايد.  

  

4-4-2 ايمني در حين بهرهبرداري  

مشخصههاي محصول محافظتكننده در برابر آتش كه تراز خطرپذيري در حين بهـره برداري را براي ساكنين تحت تأثير قرار ميدهند ميتواند شامل مـواردي ماننـد شـكل هندسي، لبههاي تيز، سطح زبر و از اين قبيل باشد كه براي محصولات محافظتكننده در برابر آتش بر حسب جنبههاي عملكردي مربوط به الزامات اساسـي در زيـر مـورد بحث قرار ميگيرد.  

  

1-4-4-2 مقاومت مكانيكي و پايداري  

محصول محافظتكننده در برابر آتش بايد مقاومت مكانيكي كافي براي تحمل بارهاي استاتيكي و يا ديناميكي مورد انتظار در شرايط عادي جابجايي، حـين اجـرا و شـرايط بعد از اجرا (شامل تعمير و نگهداري) را داشته باشد. اين بارها ميتواننـد شـامل وزن خود محصول، تغييرات ابعادي به دليل تغييرات دما يا شرايط رطوبتي يا تغييرات ناشي از آن، بارهاي باد و برف و غيره و همچنين شامل بارهاي اعمال شده بـه محصـول از طريق يك سيستم تكيهگاهي يا نگهدارنده باشد.  

  

2-4-4-2 مقاومت در برابر ضربه / جابجايي  

محصول محافظتكننده در برابر آتش پس از اجرا بايد مقاومـت مكـانيكي و پايـداري كافي براي تحمل بارهاي بزرگ تصادفي استاتيكي يا ديناميكي ناشي از افراد يا اجسام را، بدون فروپاشي كامل يا جزئي ايجادكننده قطعات خطرناك (تيز يـا برنـده)، بـدون

 54 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

  

ريسك سقوط به ويژه در تغييرات تراز ارتفاع را داشته باشد، به گونهاي باعـث ايجـاد خطر براي افراد نشود.  

  

3-4-4-2 چسبندگي  

براي محصولات محافظـت كننـده در برابـر آتـش كـه مسـتقيماً بـه سـطح زيـر كـار چسبيدهاند، بايد جابجاييهاي ناشي از تغييرات دمايي، تنش و ساير جابجاييهاي قابل انتظار در دوران بهرهبرداري را تحمل كنند.  

صرف نظر از هر گونه الزامات عملكردي در الزامات اساسي شماره 4 (مراجعه شود به جدول 1-2)، در كاربرد در نظر گرفته شده براي محصولات محـافظ در برابـر آتـش، لازم است چسـبندگي آنهـا بـه سـطح زيـر كـار (مـثلاً مقاومـت چسـبندگي، قابليـت 

چسبندگي) با توجه به عملكردشان در برابر آتش، بررسي شود.  الزامات حداقل مقاومت چسبندگي پوشش محافظتكننده معدني پاششي به زيـر كـار در جدول 2-2 ارائه شده است.  

  

جدول :2-2 حداقل مقادير مقاومت چسبندگي پوششهاي محافظ حريق  

از تراز زمين حداقل مقاومت چسبندگي (kPa (ارتفاع ساختمان (m (
23 7/2 تا 
28 21 23 تا 1
28 48 بيش از 1

 

  

همچنين لازم است تا مقدار چسبندگي با الزامات مبحث سوم مقررات ملي سـاختمان مطابقت نمايد.  

 

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 55  5-4-2 عايقبندي در برابر صدا  

1-5-4-2 عايقبندي در برابر صداي هوابرد  

انتقال صداي هوابرد از محصـول محافظـتكننـده در برابـر آتـش پـس از اجـرا بايـد برحسب نوع كاربرد آن مطابق با مقررات ملي ساختمان باشد. در ايـن حالـت، گزينـه «عملكرد تعيين نشده» امكانپذير است.  

  

2-5-4-2 جذب صدا  

جذب صداي محصول محافظتكننده در برابر آتش پس از اجـرا بايـد برحسـب نـوع كاربرد آن مطابق با مقررات ملي ساختمان باشد. در اين حالت، گزينه «عملكرد تعيـين نشده» امكانپذير است.  

  

3-5-4-2 عايقبندي صداي كوبهاي  

عايقبندي صداي كوبهاي محصول محافظتكننده در برابـر آتـش پـس از اجـرا بايـد برحسب نوع كاربرد آن مطابق با مقررات ملي ساختمان باشد. در ايـن حالـت، گزينـه «عملكرد تعيين نشده» امكانپذير است.  

  

6-4-2 صرفهجويي در مصرف انرژي و حفظ گرما  

1-6-4-2 عايقبندي حرارتي  

انتقال / مقاومت حرارتي محصول محافظتكننـده در برابـر آتـش پـس از اجـرا بايـد برحسب نوع كاربرد آن مطابق با مقررات ملي ساختمان باشد. در ايـن حالـت، گزينـه «عملكرد تعيين نشده» امكانپذير است. 

 56 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

  

اگر هر گونه ناپيوستگي در سيستم سرهم بندي شده، براي مثال، يك قاب نگـهدارنـده يا يك سيستم گيردار، وجود داشته باشد، لازم اسـت اثـر پـل حرارتـي در آن در نظـر گرفته شود.  

  

2-6-4-2 نفوذپذيري بخار آب  

محصول محافظتكننده در برابر آتش بايد طوري طراحي، ساخته و نصـب شـود كـه انتقال رطوبت باعث تراكم زياد بخار آب در داخـل كارهـاي اجـرا شـده يـا بـر روي سطوح داخلي، نشود (اين موضوع همچنين ميتواند مرتبط با الـزام اساسـي شـماره 3 باشد).  

  

7-4-2 جنبههاي دوام و شناسايي  

1-7-4-2 دوام  

دوام محصول محافظتكننده در برابر آتش لازم است مطابق با اين دستورالعمل، مورد ارزيابي قرار گيرد.  

  

2-7-4-2 شناسايي  

1-2-7-4-2 روشهاي شناسايي  

محصولي كه موضوع گواهينامه فني است، بايد به وسيله يك مورد يا چند مورد زيـر شناسايي شود:  

– آزمون مشخصههاي محصول مطابق ديگر بخشهاي مربوطه در اين دستورالعمل؛  – تشخيص ماهيت؛  

– فرمولاسيون؛  

– پارامترهاي فرآيند توليد؛ 

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 57  – محاسبات، جزئيات و نقشهها.  

  

2-2-7-4-2 اجزا در بستهها (Kits

براي محصولاتي كه به صورت يك پكيج ارائه ميشود، دريافت كننده گواهينامه فنـي با توجه به ضوابط اجزا، گزينههاي پيشرو را دارد و اين گزينـههـا بـه وسـيله مرجـع صدور گواهينامه فني در نظر گرفته خواهد شد:  

– استفاده از اجزا معين؛ يعني اجزا از يك تأمينكننـده خـاص، دريافـت شـده كـه بـه وسيله مرجع تأييد كننده، بر اساس عملكردشان در كاربرد، مورد قبول واقع شده است.  – استفاده از اجزاي نوعي (ژنريك)؛ يعني اجزا بر اساس تطابق با استاندارد مربوطه كه به طور كامل كاربرد محصول را پوشش داده، مورد قبول مرجع صدور گواهينامه فني واقع شده است.  

گواهينامه فني براي يك پكيج، بر اساس اطلاعات و دادههـاي بدسـت آمـده، صـادر شده و به وسيله مرجع تأييدكننده، نگهداري شده و بيانگر پكيج و اجزاي آن است كه مورد ارزيابي و قضاوت قرار گرفته است. تغييرات در آن دسته از اجزاي يك پكيج يـا فرآيند توليد كه ميتواند منجر به نادرستي اطلاعات ثبت شده موجود شود، بايـد قبـل از اعمال تغييرات، بـه مرجـع صـدور گـواهينامـه فنـي اعـلام شـود. مرجـع صـدور گواهينامه فني تصميم خواهد گرفت كه آيا اين تغييرات، گـواهينامـه فنـي را تحـت تأثير قرار ميدهد و آيا ارزيابي بيشتر و تغيير در گواهينامه فني لازم است. جـايي كـه يك جزء بر اساس توليدكننده خاص آن تعريف شده يا ضوابط عمومي به طور كامـل مناسب بودن يك جزء براي اسـتفاده در محصـول محافظـتكننـده در برابـر آتـش را پوشش نميدهد، هر گونه تغيير بر مبناي ارزيابيهـاي اضـافي لازم بـه وسـيله مرجـع صادركننده گواهينامه فني، قابل قبول خواهد بود. عموماً در چنين حالاتي، صدور يك

 58 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

  

گواهينامه فني اصلاح شده و تصحيح در دستورالعملها و اعلام به مراجع ذيصـلاح، ضروري خواهند بود.  

هنگامي كه يك جزء از يك محصول محافظ در برابر حريق، به طـور كلـي مشـخص ميشود براي مثال، با ارجاع به يك استاندارد و كفايت آن ضابطه براي اثبـات مناسـب بودن استفاده از آن جزء در محصول مورد قبول مرجع صدور گـواهينامـه فنـي قـرار گرفته باشد و در گواهينامه فني صادره، ذكر شده، در اين صورت تغيير تـأمين كننـده جزء، قابل قبول خواهد بود.  

با هر گونه تعويض يك جزء از محصول محافظ در برابر آتش، بايد اطمينـان حاصـل شود كه جزء جديد اثر منفي بر روي تراز عملكردي يا عمر محصول ندارد.  اطلاعات مفصل در بخشهاي خاص مربوطه از اين دستورالعمل ارائه شده است.    

5-2 روشهاي تصديق  

1-5-2 مقاومت مكانيكي و پايداري  

اين الزام ضروري مربوط به اين محصولات نميشود.  

  

2-5-2 ايمني در برابر آتشسوزي  

1-2-5-2 واكنش در برابر آتش  

حالت :1 حالت عادي  

محصول محافظتكننده در برابر آتش بايد با استفاده از روش (هـاي) آزمـون مربوطـه براي تعيين كلاس واكنش در برابر آتش، به منظور طبقهبندي مطابق با 8299- INSO 1 آزمون شود. 

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 59  ضوابط تعبيه و نصب كه براي آزمون محصـول محـافظ در برابـر آتـش، لازم در نظـر گرفته شدهاند و براي كاربرد مورد نظر آن محصول، اجرا ميشوند، در صورت نياز، در 

قسمتهاي خاص مربوطه در اين مجموعه دستورالعمل مشخص شدهاند.  حالت :2 محصولاتي كه الزامات طبقه A واكنش در برابر آتش را بدون نياز به آزمون برآورده ميكنند. فهرست ايـن محصـولات در راهنمـاي مبحـث سـوم مقـررات ملـي ساختمان و يا به صورت مقتضي ديگر اعلام خواهد شد.  

  

2-2-5-2 مقاومت در برابر آتش  

بخشي از كارهاي انجام شده يا سيستم مونتاژ شده كه در آن محصول محافظـتكننـده در برابر آتش براي نصب يا اجرا مورد نظـر اسـت، بايـد بـا اسـتفاده از روش آزمـون مناسب براي طبقه مقاومت در برابر آتـش متنـاظر، بـراي طبقـهبنـدي مطـابق INSO 8299-2 مورد آزمون قرار گيرد.  

اطلاعات مفصل در بخش خاص مربوطه در اين دستورالعمل ارائه شده است.  

  

3-5-2 بهداشت، سلامت و محيط زيست  

1-3-5-2 نفوذپذيري هوا و آب  

براي برخي از محصولات محافظ در برابر آتش، تعيين ميزان نفوذپـذيري هـوا و آب، نياز است.  

  

1-1-3-5-2 نفوذپذيري هوا  

نفوذپذيري هوا در محصول محافظتكننده در برابر آتش بايد با مقايسـه راهحـلهـاي طراحي متقاضي گواهينامه فني با جزئيات ساخت اسـتاندارد و تجربـه فنـي موجـود، ارزيابي شود. 

 60 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

  

اگر نفوذپذيري هوا نتواند با استفاده از دانش موجود، مـثلاً بـه دليـل ناآشـنايي يـا راه حلهاي نوآورانه براي جزئيات مربوط به ساخت، مورد ارزيابي قرار گيرد، آزمون بايد تحت مسئوليت مرجع صدور گواهينامه فني انجام شود.  

  

2-1-3-5-2 نفوذ پذيري آب  

نفوذپذيري آب (نفوذ آب مايع) در محصولات محافظ در برابر آتش به منظور استفاده در محيطهاي بيروني يا داخلي، بايد با مقايسه راهحلهاي طراحي متقاضي گواهينامـه فني با جزئيات ساخت استاندارد و روش مناسب مهندسي، ارزيابي شود.  اگر نفوذپذيري آب نتواند با استفاده از دانـش موجـود، مـثلاً بـه دليـل راه حـلهـاي ناشناخته يا نوآورانه براي جزئيات مربوط به ساخت، مورد ارزيابي قرار گيرد، آزمون و ارزيابي به تشخيص مرجع صدور گواهينامه فني صورت ميگيرد.  

  

2-3-5-2 مقدار و يا رها شدن مواد خطرناك  

در صورت نياز، مرجع صدور گواهينامه فني بايد نسبت به ارزيابي مقـدار و يـا رهـا شدن مواد خطرناك با استفاده از مراجع معتبر اقدام نمايد.  

  

4-5-2 ايمني در حين بهرهبرداري  

1-4-5-2 مقاومت مكانيكي و پايداري  

براي محصولات خاص محافظتكننده در برابر آتـش، مقاومـت مكـانيكي و پايـداري بايد مطابق با روشهاي آزمون ارائه شده در بخش خاص مربوطه در اين دستورالعمل تصديق شود.  

 

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 61  2-4-5-2 مقاومت در برابر ضربه / جابجايي  

براي محصولات خاص محافظتكننده در برابر آتش، مقاومـت در برابـر ضـربه بايـد مطابق با روشهاي آزمون ارائه شده در بخـش خـاص مربوطـه در ايـن دسـتورالعمل تصديق شود.  

  

3-4-5-2 چسبندگي  

براي محصولات خاص محافظـتكننـده در برابـر آتـش، چسـبندگي بايـد مطـابق بـا روشهاي آزمون ارائه شده در بخش خاص مربوطه در اين دستورالعمل تصديق شود.    

5-5-2 محافظت در برابر صدا  

در صورتي كه كه توليدكننده مدعي عملكرد آكوستيكي محصول است، مرجع صـدور گواهينامه فني بايد اين موضوع را مطابق با مبحث هجدهم مقررات ملي سـاختمان و استانداردهاي مربوط تأييد نمايد.  

  

6-5-2 صرفهجويي در مصرف انرژي و حفظ گرما  

1-6-5-2 عايقبندي حرارتي  

ضريب هدايت حرارتي بايد بر اساس استانداردهاي ملي ايران تعيين شود.  ضريب هدايت حرارتي و مقاومت حرارتي محصول، بايد برحسب استانداردهاي ملـي تعيين گردد. در صورت ادعاي متقاضي در مشاركت محصول محافظتكننده در برابـر 

آتش، بايد مطابق با مبحث نوزدهم مقررات ملي ساختمان ارزيابي گردد.   

 62 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

  

2-6-5-2 نفوذپذيري بخار آب  

در صورت لزوم، ضريب انتقال بخار آب بايد بر اساس مقادير جـدولبنـدي شـده در استانداردهاي مربوط مانند (7299 INSO (12086 EN تعيين شود. اگر متقاضي مقادير معيني را براي ضريب انتقال بخار آب اعلام نمايد، اين مقادير بايد مطابق 12086 EN (7299 INSO (يا 12572 ISO EN آزمون و ارزيابي شود.  

  

7-5-2 جنبههاي دوام  

1-7-5-2 دوام  

محصولات محافظ كننده در برابر آتش بايد با توجه به عوامل زير مورد ارزيـابي قـرار گيرند:  

– عوامل فيزيكي؛  

– عوامل شيميايي؛  

– عوامل بيولوژيكي.  

در موارد لازم، تأثير احتمالي دماهاي بالا بايد بخشي از روند ارزيابي باشد.  روشهاي آزمون در صورت نياز، با توجه به دستهبنديهاي كاربرد، در بخـش خـاص مربوطه در اين دستورالعمل توصيف شده است.  

  

حمله بيولوژيكي  

محصولات محافظكننده در برابر آتش ممكن است تحت تأثير اثرات بيولوژيكي، يعني رشد كپك و يا در معـرض تخريـب ناشـي از حملـه حشـرات يـا پسـتانداران، مـثلاً جوندگان قرار گيرند. در اين دستورالعمل هيچگونه ارزيابي براي ايـن موضـوع ارائـه نشده است. 

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 63  2-7-5-2 شناسايي  

بسته به ماهيت و نوع محصول محافظتكننده در برابر آتش، تكنيكهـا و فرآينـدهاي مختلف شناسايي بايد (يا به صورت تكي يا تركيبي) در نظر گرفته شود.  هر روشي كه استفاده شود، شناسايي رواداريهاي اجرايي، در رابطه با نتايج / دادههاي جمعآوري شده، ضروري است. اطلاعات دقيق در مورد روشهاي آزمون مربـوط بـه شناسايي محصول محافظتكننده در برابر آتش، در قسمتهاي خاص مربوطه در ايـن دستورالعمل، ارائه شده است.  

مثالهايي از تكنيكها و فرآيندهاي مختلف شناسايي كـه بايـد بـه صـورت تكـي يـا تركيبي (غيرفراگير) در نظر گرفته شود، عبارتند از:  

– تشخيص ماهيت (به عنوان مثال مادون قرمز، كروماتوگرافي گـازي، آنـاليز حرارتـي وزني)؛  

فرمولاسيون (به عنوان مثال ساختار شيميايي، دستورالعملهـا، تركيـب مـواد اوليـه، مقادير، اجزا مشخص شده به وسيله مشخصههـا، تطـابق بـا سـاير ويژگـيهـاي مـثلاً استانداردهاي ملي ايران يا معتبر يا با جرم، حجم، درصد)؛  

پارامترهاي فرآيند توليد (به عنوان مثال دما، فشار، زمان، كدهاي محصول / توليد)؛  آزمون مشخصههاي فيزيكي (مانند شكل هندسي، چگالي، مقاومت مكانيكي)؛  محاسبات، جزئيات، نقشهها.  

مشخصههاي محصول مرتبط با كنترلهاي مربوط به شناسايي، در بخـشهـاي خـاص مربوطه در اين دستورالعمل تعيين ميشود.  

 

 64 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

  

6-2 ارزيابي و داوري در مورد مناسب بودن محصول بـراي كـاربرد مورد نظر  

1-6-2 مقاومت مكانيكي و پايداري  

بدون الزامات / غيرمرتبط  

  

2-6-2 ايمني در آتشسوزي  

1-2-6-2 واكنش در برابر آتش  

محصول / مجموعه و يا اجزاي محافظتكننده در برابر آتـش بايـد مطـابق اسـتاندارد ايران 8299-1 INSO طبقهبندي شوند.  

  

2-2-6-2 مقاومت در برابر آتش  

سيستم يا جزء ساختماني و يا بخشي از آن، كه به وسيله محصول محافظـتكننـده در برابر آتـش، محافظـت شـده اسـت، بايـد مطـابق اسـتاندارد ايـران 8299-2 INSO، طبقهبندي شود.  

  

3-6-2 بهداشت، سلامتي و محيط زيست  

1-3-6-2 نفوذپذيري هوا و آب  

نفوذپذيري هوا و آب محصول محافظتكننده در برابر آتش از نظر كيفي يا كمي بسته به نوع ارزيابي بايد مشخص شود. براي برخي از محصولات محافظتكننـده در برابـر آتش، رقم به دست آمده تنها بـراي آن مجموعـه ارزيـابي شـده صـادق اسـت و ايـن اطلاعات بايد در گواهينامه فني درج شود. همچنين در اينجا در صـورت صـلاحديد مرجع صدور گواهينامه فني، عدم تعيين اين عملكرد مجاز است. 

فصل دوم – چارچوب كلي – ارزيابي محصولات محافظتكننده در برابر آتش / 65  2-3-6-2 مقدار و يا رها شدن مواد خطرناك  

مرجع صدور گواهينامه فني در صورت تشخيص، نسبت بـه تعيـين و ارزيـابي مـواد خطرناك اقدام مينمايد.  

  

4-6-2 ايمني در كاربرد  

1-4-6-2 مقاومت مكانيكي و پايداري  

معيارها و نحوه ارائه نتايج حاصل از روشهاي ارزيابي در بخش خاص مربوطه از اين دستورالعمل مشـخص شـده اسـت. در اينجـا در صـورت صـلاحديد مرجـع صـدور گواهينامه فني، عدم تعيين اين عملكرد مجاز است.  

  

2-4-6-2 مقاومت در برابر ضربه  

معيارها و نحوه ارائه نتايج حاصل از روشهاي ارزيابي در بخش خاص مربوطه از اين دستورالعمل مشـخص شـده اسـت. در اينجـا در صـورت صـلاحديد مرجـع صـدور گواهينامه فني، عدم تعيين اين عملكرد مجاز است.  

  

3-4-6-2 چسبندگي  

معيارها و نحوه ارائه نتايج حاصل از روشهاي ارزيابي در بخش خاص مربوطه از اين دستورالعمل مشـخص شـده اسـت. در اينجـا در صـورت صـلاحديد مرجـع صـدور گواهينامه فني، عدم تعيين اين عملكرد مجاز است.  

  

5-6-2 محافظت در برابر صدا  

در صورت ادعاي متقاضي، مرجع صدور گواهينامه فني بايد اين موضوع را مطابق بـا مبحث هجدهم مقررات ملي ساختمان و استانداردهاي مربوط ارزيابي و تأييـد نمايـد.

 66 / مركز تحقيقات راه، مسكن و شهرسازي  

  

در صورت صلاحديد مرجع صدور گواهينامه فني، عدم تعيـين ايـن عملكـرد مجـاز است.  

  

6-6-2 صرفهجويي در مصرف انرژي و حفظ گرما  

1-6-6-2 عايقبندي حرارتي  

بر اساس روش ارزيابي انجام شده، مقادير جدولبندي شده يا اندازهگيري شـده بـراي W/K ( يـا ضـريب انتقـال 2 λ) بر حسب mK/W(، مقاومت حرارتي R) بـر حسـب m K( ، محاسـبه شـده در صـورت مقتضـي بـر اسـاس 2 حرارتي كل U) بر حسب m/W 

استانداردهاي ملي ايران بايد اعلام شود. مرجع مقادير اعلام شده يا استاندارد بـه كـار رفته براي تعيين مقادير، بايد ذكر شود.  

در صورت صلاحديد مرجع صدور گواهينامه فني، عدم تعيـين ايـن عملكـرد مجـاز است.  

  

2-6-6-2 نفوذپذيري بخار آب  

مقدار جدولبندي شده يا اندازهگيري شده براي ضريب انتقـال بخـار آب (مقـدار μ ( بايد اعلام شود. مرجع مقادير يا استاندارد استفاده شده براي تعيين مقـادير، بايـد ذكـر شود.  

در اينجا در صورت صلاحديد مرجع صدور گواهينامه فني، عدم تعيين اين عملكـرد مجاز است.  

 

 

دانلود فایل pdf مقاله : Posheshe-Madani-Pasheshi-Mohafez-96.7.24