[發明專利]一種耐火組合樓板及其耐火性能測試方法

有效

• 申請號: 202010514154.8
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111608315B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 彭耀光;石永久;余香林
• 申請（專利權）人: 百安力鋼結構應用科技有限公司
• 主分類號: E04B5/40
• 分類號: E04B5/40;E04B1/94;E04B1/64;G01N25/32
• 代理公司: 深圳市凱達知識產權事務所 44256
• 代理人: 李森山;劉大彎

本發明公開了一種耐火組合樓板及其耐火性能測試方法。耐火組合樓板包括帶有閉口中空部的型肋的耐火鋼或耐火耐候鋼壓型樓承板、澆筑于樓承板上的混凝土，樓承板采用無鍍層無皮膜的基材制成，混凝土澆筑后上表面刮平進行養護，與樓承板結合成為一體，整體作為耐火組合樓板使用，火災初期變形延緩，幅度降低，中期高溫階段不崩塌，保持變形力和整體組合效應，火災后混凝土與樓承板間維持粘結性能不散脫，變形恢復程度及剩余承載力均高于5％，仍具有組合效應和完整性。測試方法包括材料力學性能測試，耐火組合樓板的剪切－粘結性能試驗和抗火性能試驗，火災后剩余承載性能試驗及剪切－粘結性能檢驗，合成新的剪切粘－結系數，并歸納防火安全系數。

技術領域

本發明涉及一種耐火組合樓板；本發明還涉及一種耐火組合樓板耐火性能測試方法。

背景技術

近年來，隨著高層建筑的發展，鋼－混凝土組合板日益得到推廣和應用。所謂的組合板，是利用鋼材和混凝土的材料和結構特點聯合成為整體而共同工作的一種結構形式，目前使用較多的是壓型鋼板組合板。壓型鋼板－混凝土組合樓板屬于組合結構中的承重水平分隔構件，被廣泛應用于高層鋼結構和多層鋼結構廠房建筑中。壓型鋼板－混凝土組合樓蓋體系在實際工程中分為兩種情況：一種是壓型鋼板只用作施工期間混凝土澆筑用模板，在正常使用過程中不考慮壓型鋼板的作用；另一種是壓型鋼板和混凝土形成整體，通過不同材料之間的組合作用(剪力連接)來共同受力。由于第一種相當于普通混凝土樓板，未實現“組合”功能，故工程應用和研究中以后者居多，其壓型鋼板相當于普通混凝土樓板中的縱向受拉鋼筋，因此壓型鋼板組合板是一種十分合理的結構形式，它能夠按其各組成部件所處的位置和特點，充分發揮鋼材抗拉和混凝土抗壓性能好的優點，并具有良好的抗震性能、施工性能，這種結構目前被廣泛應用于國內外建筑中。

現有的壓型鋼板樓承板普遍采用鍍鋅鋼板制成，為了防止生銹腐蝕，需要在鍍鋅鋼板的表面進行磷化處理，磷化處理又稱皮膜處理，磷酸鹽皮膜化成是一種腐蝕反應，將腐蝕成分停留在金屬表面，用巧妙的方法利用腐蝕生成物變成一種皮膜，即金屬制品的表面形成浸入性的磷酸鹽膜層，該膜層與金屬本體有良好的結合能力、耐磨性和對涂料的附著能力。但是，在火災的高溫狀態下，鍍鋅鋼板受熱會導致鍍層粘結皮膜氣化，進而使得混凝土與鋼材粘結的表面分離，因此在高溫加載下混凝土會發生爆裂，使得組合樓板發生崩塌。

隨著高層和超高層建筑的不斷涌現，建筑結構抗火的重要性日益凸顯。壓型鋼板樓承板一般在其中部設有型肋，型肋一般分為閉口型肋和開口型肋，開口型肋底部具有較大的開口，開口導致型肋內部直接與環境空氣接觸，一旦發生火災，則樓承板的下部會與明火及高溫空氣接觸迅速導熱，鋼結構的強度會隨著溫度的升高急劇下降，屈服強度降低，彈性模量明顯下降，進而會影響隨后的溫度變形和應力分布，裸裝開口型肋樓承板的下表面和肋頂部位的溫度在受火30min時可達到600℃左右，最終影響建筑的結構穩定性，使其不能達到設計使用年限，嚴重影響建筑的安全和使用壽命。為了防止火災給鋼結構造成破壞，一般采用防火涂料和防火屏蔽對鋼結構進行處理，但是上述處理不僅費工費料而且對環境有污染，甚至目前對于樓承板這類特殊的鋼結構普遍沒有進行防火處理，因此存在火災安全隱患。

我國現行規范對結構進行抗火設計，首先需要確定結構的耐火等級。根據最新的國家標準《建筑設計防火規范》GB50016－2014，各類建筑由于其不同屬性和所需要的安全評級(與樓高、樓層數等相關)，具有不同的耐火等級。耐火極限則對應了不同結構和構件所需要的耐火極限(耐火時間)。樓板作為水平分隔作用的承重構件，需要滿足隔熱性(背火面溫度限值)、完整性、穩定性及承載能力(變形條件限值)三個條件。