冷成型钢复合墙体高荷载比率抗火试验研究

已有的冷成型钢复合墙体抗火试验大多针对低荷载比率,其试验结果并不能反映该类墙体在高荷载比率作用下的抗火性能。设计制作了两片不同保温构造的足尺冷成型钢复合墙体模型,开展了其高荷载比率(荷载比率为0.85)抗火试验研究。结果表明高荷载比率作用下,墙体破坏模式发生改变,由低荷载比率作用下龙骨热翼缘的局部屈曲变为龙骨立柱全截面压屈。双层石膏板覆面板材墙体试件W1的耐火极限仅为37 min,龙骨立柱在柱底区域发生全截面压屈破坏;试件W2在龙骨空腔中加入了SAP保温材料,且采用蒸压轻质混凝土板、玻特板作为覆面墙板,其耐火极限达到了200 min,龙骨破坏模式不变但破坏位置由龙骨底部转移至龙骨顶部,原因是火灾环境下,龙骨上部空腔中的SAP保温材料最先完全脱水,造成龙骨上部的温度迅速升高且材性快速退化。

C形冷弯薄壁型钢承重组合墙体足尺耐火试验研究

冷弯薄壁型钢承重组合墙体抗火研究是多层冷弯薄壁型钢结构在我国推广应用的关键问题。文章共设计完成了十片C形冷弯薄壁型钢承重墙体足尺耐火试验,旨在经济高效地提高此类墙体耐火性能。试验同时考察了墙板类型、填充层情况、荷载水平等因素对墙体耐火性能的影响。结果表明:硅酸钙板存在高温爆裂现象,定向刨花板(OSB板)在墙体耐火试验中发生燃烧,玻镁板及蒸压加气轻质混凝土板(ALC板)则表现出优异的耐火性能;对于无空腔填充层的石膏板玻镁板冷弯薄壁型钢墙体,不同的荷载水平可能导致墙体产生不同破坏模式,进而影响墙体耐火时间;将硅酸铝棉布置在受火侧两层墙板之间(即外填充)可明显延缓墙体龙骨立柱表面升温,进而大幅度延长冷弯薄壁型钢承重墙体耐火时间。文中硅酸铝棉外填充的冷弯薄壁型钢墙体在0.65荷载比率下最长耐火时间达到165min,满足我国现行建筑设计防火规范的多层结构承重墙120min耐火极限要求。