Híreink

Épületek acél tartóinak tűz elleni védelme

2009. február 26.

Épületek teherhordó szerkezeteinek (elsősorban acél tartóinak) tűz elleni védelmére koncentrálva szemlélték azt a Csehországi tűzkísérletet, amelyről korábban beszámoltunk. A vizsgálatokból az acél tartók megfelelő védelmének fontossága jól dokumentált adatokkal igazolható.


A New York-i World Trade Center 2001. szeptember 11.-i katasztrófája, nevezetesen a WTC 7-es épület összeomlása felhívta a szakemberek figyelmét a kötőelemek és acél szerkezetek tűz esetén előforduló működési hiányosságaira. Az épületszerkezetek anyagainak viselkedését magas hőmérsékleten már korábban elvégzett laboratóriumi vizsgálatok alapján jó közelítéssel meghatározták. Részleteit az EUROCODE méretezési szabvány tartalmazza. A WTC 7-es épület katasztrófája alapján az a gondolat terjedt el, hogy az összekötő elemek és az acél tartók magas hőmérséklettel szembeni viselkedése okozhatta az épület progresszív összeomlását. A történtek és a hasonló események valódi okainak feltárása céljából az épületszerkezetek tűzzel szembeni teljes körű viselkedését a Cardington laboratóriumban vizsgálták. Itt hét nagy acélszerkezeti, egy beton és egy fa gerendás szerkezet tesztelését végezték el. Az Európai Unió pénzügyi támogatásával a Prágai Műszaki Egyetem szervezésében a csehországi Mokrskoban 2008. szeptember 18-án a már említett tesztelések folytatásaként különböző anyagokból és szerkezetekből felépítettek egy épületet, melyet természetes tűzhatásnak tettek ki. Az építményben lezajló folyamatokat, a szerkezetek és csatlakozási csomópontok viselkedését mérésekkel követték.
Az ott lezajlott vizsgálatokról adunk tájékoztatót.
A kísérletet egy 18 x 12 x 4 méteres földszintes épületben végezték, melyet emeletes irodaépületként úgy szimuláltak, hogy a födémet megfelelő súllyal terhelték (1. fénykép). Az oldalfalak különböző szendvics- és falpanelokból, valamint betonfalból készültek. Az épületbe különböző passzív tűzvédelemmel ellátott és védelem nélküli acél tartószerkezeteket építettek be. A védelemmel ellátott tartószerkezeteket PROMATECT® típusú tűzvédő burkolólemezekkel látták el. A tartószerkezetek nem burkolt csatlakozási pontjainak közelében ásványgyapot betéteket alkalmaztak (2. fénykép). (Fontosnak tartjuk megjegyezni, hogy a folyamatos PROMATECT® tűzvédő burkolat nem igényel ásványgyapot kitöltést. Ebben az esetben azért folyamodtak ehhez a megoldáshoz, mert a nyitott csomópontokon a hő akadálytalanul támadhatta a szerkezetet, s így fékezték annak túlmelegedését.) Az oldalfalakban ablaknyílásokat vágtak ki, de azokba nyílászárókat nem szereltek. A vizsgálati tűzterhelést az épület belsejében felállított, 50 x 50 x 1000 mm méretű fa lécekből készült rakatok égetésével biztosították (3. fénykép). A füstgázok maximális hőmérsékletét 1057C-ra tervezték, melyet 60 perc során kívántak elérni.
A vizsgálat az épület egyéb szerkezeti egységére is kiterjedt, azok tűz hatására történő változásait mérték. Ezek részleteit tájékoztatónk nem tartalmazza. A szerkezeti elemek tűzállósági határértéke (TH) 60 percre volt méretezve.
A teherhordó acél szerkezetek állapota a kísérletek befejeztével a következőképpen jellemezhető:
• A könnyített, védelem nélküli I acél tartók (sejtszerkezetű, ún. Angelina gerendák) a kísérlet 60. percéhez közeledve károsodtak, lehajlottak, magukkal rántva a csavaros kötéssel összekötött mestergerendákat, födém- és panelelemeket (4. fénykép).
• A kombinált védelemmel (PROMATECT® tűzvédő lappal és ásványgyapot betétekkel) ellátott valamennyi acél tartó és merevítő szerkezet sérülés nélkül bírta a tűzterhelést.
Az aluminát (ún. bauxit) cement alapú PROMATECT® tűzvédő lapok tűzállósága 1100-1200C között van, így jellemzően az épített szerkezetek tűzvédelmére alkalmasak. Általában önállóan ill. társított szerkezetek védelmére használják. A széles körben alkalmazott PROMATECT® tűzvédő lemezek az új OTSZ és az Európai Normák (EN) követelményeit messzemenően kielégítik. A részletezett tűzkísérlet eredményei is ezt bizonyították.

Wlasitsch László
okl. vegyészmérnök
Promat Képviselet

Vissza

Ezt a hírt eddig 2909 látogató olvasta.


 

Kapcsolódó képek: