精品理论电影在线_日韩视频一区二区_一本色道精品久久一区二区三区_香蕉综合视频

　　在美國(guó)，用木材來(lái)建造安全防火的建筑已有一個(gè)多世紀(jì)的成功歷史。暴露在火焰中的木材將自然地形成一個(gè)阻燃碳化層，保護(hù)內(nèi)部未燃燒的部分。在周?chē)鷾囟炔粩嗌仙倪^(guò)程中，木材的機(jī)械性能還表現(xiàn)出若干優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)被加熱時(shí)木材構(gòu)件不會(huì)延展，能夠維持相當(dāng)?shù)膭偠取Ｆ渌?lèi)型的結(jié)構(gòu)材料雖然被描述為加熱時(shí)不易燃燒，但它們?cè)诟邷叵碌淖冃慰赡芷茐钠渌慕Y(jié)構(gòu)元素而導(dǎo)致建筑的倒塌。例如鋼材在高溫下剛度將降低，這可能會(huì)導(dǎo)致鋼柱和鋼梁的破壞。而木材構(gòu)件因?yàn)閮?nèi)部未碳化的部分將維持其強(qiáng)度和剛度，建筑使用者可以獲得一定的逃離時(shí)間，消防員和使用者可以與火災(zāi)搏斗而不必冒結(jié)構(gòu)坍塌的危險(xiǎn)。
事實(shí)上沒(méi)有建筑材料是“防火”的。防火設(shè)計(jì)的目標(biāo)只是根據(jù)結(jié)構(gòu)要求和建筑內(nèi)使用者的數(shù)量選擇合適的建筑材料和適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)方法。雖然結(jié)構(gòu)材料也許是“不燃”的，但建筑內(nèi)往往儲(chǔ)藏著量可燃材料。現(xiàn)代建筑規(guī)范根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、建筑使用目的和使用者的數(shù)量規(guī)定了防火要求。明顯地，最優(yōu)先的防火要求是提供足夠的時(shí)間和逃生設(shè)施使人們能逃離火災(zāi)；其次，結(jié)構(gòu)應(yīng)該維持足夠的時(shí)間以便滅火隊(duì)員能夠滅火；最后才是保護(hù)建筑本身和鄰近的建筑。
　　木結(jié)構(gòu)建筑有3種方法來(lái)滿(mǎn)足這些要求。木構(gòu)件可以被封閉在一個(gè)防火層中，防止它們暴露在火焰之中。現(xiàn)在有許多種類(lèi)型的墻壁、樓板、天花板和屋頂?shù)姆阑饘咏M合方式可以使用，但本文的主題是暴露在火焰中的木構(gòu)件安全問(wèn)題。規(guī)范允許兩種辦法來(lái)保證木結(jié)構(gòu)的防火安全。舊一些的方法是使用重型木材，而新方法是一小時(shí)火災(zāi)防護(hù)設(shè)計(jì)方法。重型木材建造方法基于在長(zhǎng)期實(shí)踐過(guò)程中形成的經(jīng)驗(yàn)，一小時(shí)火災(zāi)防護(hù)方法則是基于對(duì)木構(gòu)件耐火能力的計(jì)算。一小時(shí)防火辦法的有效性已被木構(gòu)件測(cè)試和ASTME-199火災(zāi)測(cè)試所證實(shí)。
　　重型木構(gòu)建筑
　　重型木構(gòu)建筑是因美國(guó)東部的保險(xiǎn)業(yè)者為減少他們?cè)谀シ坏裙I(yè)廠房方面的保險(xiǎn)損失而發(fā)展起來(lái)的。在1800年，許多型磨坊建筑和它們內(nèi)部的設(shè)備被火毀壞，給保險(xiǎn)公司帶來(lái)了巨損失。為了減少類(lèi)似的負(fù)擔(dān)，人們發(fā)展出了重型木構(gòu)建造方法，利用型木構(gòu)件來(lái)減少尖銳的凸出邊緣以及建設(shè)過(guò)程產(chǎn)生的可能讓高溫空氣通過(guò)的縫隙。當(dāng)暴露在火焰中時(shí)，木材表面將形成碳化層，這一碳化層可以防止構(gòu)件內(nèi)部受高溫侵襲。如果沒(méi)有外部的燃燒元素如氧氣、油料等的持續(xù)補(bǔ)充，碳化層就能使火焰自然熄滅。當(dāng)然，這種自動(dòng)阻燃的方法禁止在隱蔽的空間使用，因?yàn)槟緲?gòu)件可能含有悶燃的灰燼，也許會(huì)使結(jié)構(gòu)重新燃燒。樓板或者屋頂?shù)榷鄬咏Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以防止高溫空氣通過(guò)，這樣就可以阻止新鮮空氣助燃。這樣的建筑方法已經(jīng)使用了一個(gè)多世紀(jì)，而且被基于有效經(jīng)驗(yàn)制訂的多數(shù)建筑規(guī)范所采納。
　　美國(guó)主要的建筑規(guī)范中都包含對(duì)重型木結(jié)構(gòu)建筑的要求。這些要求列出了基于構(gòu)件位置的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最小尺寸。例如，支撐樓板的柱子的最小尺寸是8×8，樓板梁的最小尺寸是6×10。對(duì)屋頂梁而言，最小尺寸是4×6。這些都是普通尺寸的構(gòu)件。一個(gè)4×6的構(gòu)件的毛尺寸是89mm×140mm。對(duì)樓板和屋頂?shù)囊笠苍谝?guī)范中有所規(guī)定。
　　當(dāng)屋頂結(jié)構(gòu)是至少超過(guò)最高的一層樓板或者陽(yáng)臺(tái)25英尺（7.62m）時(shí)，規(guī)范允許在某些一小時(shí)防火建筑使用重型木結(jié)構(gòu)建造方法。使用范圍一般限制在公共區(qū)域和教育設(shè)施中。這些類(lèi)型的建筑一般包含有限的可燃物質(zhì)。規(guī)范認(rèn)為，如果屋頂結(jié)構(gòu)超過(guò)可燃物質(zhì)足夠的高度，火災(zāi)發(fā)生時(shí)燃燒的火焰將不能明顯地破壞屋頂結(jié)構(gòu)。有數(shù)個(gè)案例證明了這一點(diǎn)，例如某一教堂經(jīng)歷了一場(chǎng)火，但火災(zāi)后的重型木結(jié)構(gòu)系統(tǒng)經(jīng)徹底檢查和少量的維修后仍然能繼續(xù)使用。
　　規(guī)范所允許的重型木結(jié)構(gòu)的所有連接都可以使用在重型木結(jié)構(gòu)建筑中，包括金屬套件、連接件。許多公司提供一系列的木材連接件。這些表明重型木結(jié)構(gòu)建筑有足夠的火災(zāi)抵抗能力，所以不需要額外的防火措施。
　　一小時(shí)防火建筑
　　在一小時(shí)防火建筑中，建筑的每一構(gòu)件都必須符合ASTM E-119火災(zāi)試驗(yàn)的要求。在這類(lèi)試驗(yàn)中，構(gòu)件將被加熱到1 600華氏度，以測(cè)得其溫度－時(shí)間曲線。在整個(gè)60分鐘的測(cè)試期內(nèi)構(gòu)件必須能夠承載其設(shè)計(jì)荷載，如果能滿(mǎn)足要求那么就是合格的1小時(shí)構(gòu)件。對(duì)一小時(shí)防火構(gòu)件而言，每一構(gòu)件都必須能夠在火災(zāi)中承受其荷載至少達(dá)1小時(shí)。此外，構(gòu)件之間的所有連接都必須具備相同的能力，這可以通過(guò)將這些連接件安裝在一小時(shí)防火墻內(nèi)，或者用至少1.5英寸（38mm）的木板覆蓋，或者將連接件嵌入木板并留下至少一又1.5英寸（38mm）的面層來(lái)實(shí)現(xiàn)。將木構(gòu)件和鋼構(gòu)件連接在一起的螺栓必須采用暗孔，而且插入至少38mm。還有一些附加的要求，如木材的最小表面尺寸是152mm。對(duì)多層膠合木材而言，附加的張力疊層必須配置在核心的膠合層上，而且“一小時(shí)火災(zāi)防護(hù)”的字樣必須在其上標(biāo)明。
　　李（T.T.Lee）基于暴露在火焰中的木材的防火要求發(fā)展了一個(gè)公式來(lái)計(jì)算木構(gòu)件允許的時(shí)間。李根據(jù)觀察到的暴露在火焰中的木材碳化率以及碳化層下構(gòu)件強(qiáng)度的減少量計(jì)算了木構(gòu)件在火災(zāi)中損失的部分。接著他從一個(gè)允許的壓力到最終的構(gòu)件強(qiáng)度調(diào)整了構(gòu)件的強(qiáng)度，最后這些關(guān)系組合在一起生成了計(jì)算公式，可以求得一個(gè)確定尺寸的構(gòu)件能安全地支撐荷載的時(shí)間。李用這一公式來(lái)計(jì)算3面或者四面暴露在火焰中的梁和柱。
2001美國(guó)木材理事會(huì)（AWC）發(fā)展了一種修訂后的方法來(lái)設(shè)計(jì)||防火木構(gòu)件。這一方法記載于AWC 技術(shù)說(shuō)明#10中，它使用了和李相同的假設(shè)，注意了構(gòu)件斷面從允許的強(qiáng)度到構(gòu)件極限能力的變化。這一方法根據(jù)構(gòu)件暴露在火焰中的時(shí)間計(jì)算了有效的碳化層。檢測(cè)結(jié)果表明，隨著暴露在火焰中的時(shí)間增加，木材的碳化率減小。李的辦法計(jì)算了一個(gè)給定尺寸構(gòu)件允許的暴露時(shí)間，在新的方法中，按照構(gòu)件減小的尺寸和平均極限強(qiáng)度，設(shè)計(jì)者可以計(jì)　　算構(gòu)件允許的能力。
　　在木結(jié)構(gòu)建筑的國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范中允許的壓力基于工作壓力設(shè)計(jì)方法而確定。這些允許的數(shù)值比實(shí)際測(cè)量的木材極壓力要小。為了應(yīng)用這種方法來(lái)計(jì)算木構(gòu)件的火災(zāi)防護(hù)能力，設(shè)計(jì)者必須考慮材料和其他不同因素來(lái)增加允許的壓力，然后再計(jì)算構(gòu)件的極限壓力。
　　這一方法允許設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件、柱、張拉構(gòu)件和用來(lái)承受彎曲和軸向荷載的構(gòu)件。它也能設(shè)計(jì)一個(gè)小時(shí)防火的木構(gòu)露臺(tái)。此外，這一方法也能用來(lái)檢查防火超過(guò)1個(gè)小時(shí)的構(gòu)件。
　　這一方法已經(jīng)被美國(guó)最新的建筑規(guī)范所接納。如果需要更多的信息，請(qǐng)參考AWC技術(shù)說(shuō)明#10。
　　結(jié)論
　　在設(shè)計(jì)防火建筑時(shí)，型木構(gòu)件燃燒緩慢的特性是很早以來(lái)就被認(rèn)識(shí)到了的優(yōu)點(diǎn)。美國(guó)建筑規(guī)范為暴露的木構(gòu)件確定了兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)防火安全。重型木材建造方法通過(guò)限定構(gòu)件的最小尺寸來(lái)保證防火能力，這一辦法有較長(zhǎng)的成功歷史。一小時(shí)防火建筑則使用觀察到的木材在火焰中的碳化率來(lái)計(jì)算構(gòu)件的尺寸，以滿(mǎn)足必需的規(guī)范要求。這一方法已被數(shù)個(gè)ASTME-119一小時(shí)檢測(cè)方法所確認(rèn)。