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产品名称：建材可燃性试验炉产品型号：BJJCK-2型产品品牌：铂鉴铂鉴牌建材可燃性试验炉符合国家标准GB/T8626，ISO11925-2：2002E《建筑材料可燃性试验方法》。
一、简介：BJJCK-2型建材可燃性试验炉是根据国家标准GB/T8626规定的技术参数而研制的，适用于在没有外加辐射条件下，用小火焰直接冲击垂直放置的式样以测定建筑制品可燃性的方法。
二、建材可燃性试验炉工作条件及主要技术参数1、环境温度和相对湿度：（23±5）℃、（50±20）% ；2、供电电压：220V±10%、50HZ；3、功率：100W；4、气源：纯度≥95%丙烷；5、仪器外形尺寸约：840mm×400mm×810mm；6、本生灯对试样施加火焰时间15s、30s可调；7、试样尺寸mm：长250-1mm，宽90-1mm，厚≤60mm。
三、建材可燃性试验炉试验步骤1、检查仪器面板上的“点火时间”显示器设定值是否在15s或30s，“试验时间”显示器设定值是否在量程最大值；2、接通电源、气源，关闭面板上的“燃气开关”阀，打开钢瓶阀门；3、打开仪器“电源开关”，按“复位”键使燃烧器复位；4、表面点火的试样：在试样的一长边40mm和190mm处划上标线，将划线的一边向下安装在试样夹上，固定在燃烧箱内，将燃烧器倾斜45°，按“运行”键后调节燃烧器口至试样的距离，使火焰施加在式样中心40mm标线处：4.1打开仪器上“燃气开关”按“点火”按钮点着燃烧器，调节燃烧器上旋钮式火焰高度为（20±1）mm柄倾斜45°，关闭箱门。
4.2按“试验”键，使燃烧器对试样施加火焰15s，施加火焰完毕后，燃烧器自动移去，计量从点火开始至火焰到达标线或试样表面燃烧熄灭的时间，火焰熄灭时，按“确定”键，仪器面板上的“试验时间”显示器停止，并记录此数据。
5、边缘点火的试样：在试样的一边长150mm处划上标线，将划线的一边向下安装在试样夹上，固定在燃烧箱内，使燃烧器火焰施加在表面后1.5mm的试样底部边缘宽度的中心位置处。
国外建筑构建耐火实验标准与试验装置摘要：随着人类社会发展，对于建筑物的建造水平提出了更高要求，为了能够适应好现代化社会的发展，对于建筑各项性能都提出了高要求，比如说建筑物的防火性能就是其中之一，检测整栋建筑或单一的建筑部品从点火经过设计耐火极限时间观察该建筑或建筑部品是否由于受热作用而引起尺寸或形状方面的任何变化导致实验品失去隔热性、完整性，段时间被称建筑构件耐火实验。
事实证明，不同的建筑材料、不同的建筑构件类型、不同的设计方案，在建筑物的耐火试验标准制定下有不同的耐火极限分级。
本文通过对国外建筑构件耐火实验标准与实验装置进行了介绍，结合国外有资质的检测机构设备及国际检测标准来说明耐火检测技术的发展。
关键词：建筑部品；耐火构件；耐火实验一、国外建筑构件耐火实验标准建筑火灾已成为重大灾害之一，它涉及范围广，业主的财产及人身安全受到重创。
在预防火灾之余，人们对建筑性能的要求越来越高，很多发达国家已经开始对本国建筑行业进行相关研究，其中建筑构件的耐火实验工作就是研究之一，通过了大量调研，在适合本地区自然条件的基础之上，进行修订和完善本国的耐火试验标准，这一标准的制定，为国际标准做出了非常积极的贡献，其具体的贡献包括以下几点。
1.1实验条件国外的建筑屋耐火实验主要是创造接近实际火灾状况的实验条件，这对于建筑物耐火实验的研究起到非常重要的作用，从中分析总结出固定的升温条件，对实验装置起到重要指导作用，并得出实验炉可采用液体或气体燃料达到燃烧温度。
国外在做实验条件的过程中进行的升温工作是值得我国借鉴的。
1.1.1标准升温标准升温是对火灾真实状况的一种反应，当建筑物发生火灾时吗气温都会随着过在蔓延，不断发生变化，从起火点很快波及到四周的室内，在这一过程中，时间与温度的数值是呈比例关系的，但是鉴于不同气候气象条件和各种构建的分布状况，温度与火灾发生时间的关系也有着非常大的不同，其中室内构建的主要因素，包括有室内火灾负荷及其分布，荷载孔隙率与颗粒形状，房间的几何形状，以及房间内部储物品的导热性能等等买这些都对玉火灾事件的蔓延起到非常关键的作用，通过分析发现标准时间和温度关系能够在一定条件下，正确的表达活在温度与火灾时间的相互关系，也可以确定出温度曲线，而目前大多数国家采取的国际标准时间和温度曲线是T=345log10（8t+1），这标准是有很多国家在研究过程中共同制定的，这说明在基本实验条件上，其温度曲率是趋于统一的。
梁、板和非承重建筑构件耐火试验方法中华人民共和国公安部部标准GN 15--82目录1 试验设备2 标准升温和压力条件3 试件要求4 试验程序5 判定条件6 试验报告建筑构件耐火试验是为了确定构件的耐火极限。
建筑构件耐火极限系指对任一建筑构件按时间-温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时止的这段时间，以小时表示。
本方法适用于简支梁、简支楼板、屋面板、非承重墙、吊顶等类建筑构件耐火试验。
相似构件的耐火试验亦可仿照使用。
1 试验设备1．1燃烧试验炉建筑构件耐火试验由燃烧试验炉来实现。
试验需用立式和卧式两种类型的燃烧试验炉。
1．1．1立式炉用于墙类构件试验，炉膛尺寸不小于1940×1650×2800mm，采用移动式炉门；卧式炉用于粱、楼板、屋面板、吊顶等类构件试验，炉膛尺寸不小于5320×1400×1250mm，宜用活动大板拱形炉盖。
1．1．2燃烧试验炉应满足2．1条的升温条件和炉膛温度均匀性的要求。
1．2 炉内压力测试装置炉内压力测试可用耐高温静压测定管和精度为1级的补偿式微压计。
1．3加荷设备试验承重构件时，其加荷设备应能满足按设计荷载量加荷和荷载分布方式的要求。
1．4测温装置1．4．1炉内温度测试装置：采用精度不低于1.5级，丝径为0.75－1.5mm的镍铬-镍硅热电偶和精度为0.3级的温度数字显示仪。
热电偶的热接点应伸出套管端部25mm。
1．4．2背火面温度测试装置：采用精度不低于1.5级，丝径不大于0.7mm 的镍铬-镍硅热电偶和精度不低于0.3级的温度数字显示仪。
1．5测挠装置试验受弯构件时，采用精度不低于1．5级，量程不小于250mm 的测挠仪测量试件跨中的挠度。
2 标准升温和压力条件2．1标准升温试验时炉内温度的上升随时间而变化，按下列关系式控制：T－T0=3451og10（8t+1）式中: t ---试验所经历的时间，min;T－--t时间时的炉内温度，℃；T0---试验开始时的炉内温度，℃。
全封闭燃气自动加热耐火试验炉的研制建筑火灾的日益增多，使得人们对建筑防火分隔设施在火灾中的防火作用愈来愈重视。
利用建筑构件燃烧试验装置研究其耐火性能是采用的主要手段之一。
建筑构件的耐火性能是以建筑构件耐火极限来表示的，是指在标准耐火试验条件下，建筑构件、配件或结构从受火的作用时起，到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间。
建筑构件耐火极限的大小是建筑物防御火灾的能力表现，是研究建筑结构耐火性能的重要手段。
本文的建筑构件燃烧试验装置采用全封闭设计，专门用于防火门、防火卷帘、防火窗等燃烧试验，通过增加相应的辅助设备可以开展消防风机、通风管道、防火阀等相应的检测工作。
1 试验装置的基本原理全封闭燃气自动加热炉是模拟防火门等建筑构件在实际火灾情况下耐火性能的试验装置，按照国际标准人为制造一种标准环境对建筑构件进行燃烧试验，通过设置在炉内、试验样品背火面的热感应元件和辐射计来记录炉内、试验样品的升温过程，通过观察试验样品在规定时间内的热稳定性、完整性和隔热性的状况，从而确定试验样品所能达到的耐火时间，判定其耐火极限，通过研究受火构件温度场的发展变化过程，为建筑构件抗火灾设计提供科学依据。
2 创造性的关键技术（1）采用多种耐火材料，解决了试验过程中频繁升降温及长时间高温环境下工作对燃烧炉安全性的要求。
（2）采用全封闭式炉体，空气供给量根据燃烧需要自动调节，下排风出口设计，燃烧温度均匀，便于废气处理。
（3）采用液化气作为燃料，根据GB/T7633升温曲线研制燃烧装置温度自动控制系统，实现标准所需炉内温度、压力等参数要求。
（4）采用燃气控制系统，远传压力表对气源压力进行控制，通过控制程序采取限制措施，增加了装置使用安全。
（5）采用检验监控系统，对试验过程中的参数传输、试验过程等方面进行监控。
3 技术关键问题的解决3.1 炉体材料选用加热炉通常工作在1000℃左右，炉体受连续高温工作、频繁升降温、燃烧试验产生大量废气等诸多不利情况影响，故炉体材料的选用直接影响到燃烧炉的使用寿命，不当材料的使用甚至会造成炉体变形和炸裂，带来安全隐患。
建筑构件耐火试验方法
建筑构件的耐火试验方法主要有以下几种：
1. 水平耐火试验方法：将构件水平放置在试验炉中，然后在炉内升温，观察构件在一定时间内的承受能力。
2. 垂直耐火试验方法：将构件垂直放置在试验炉中，然后在炉内升温，观察构件在一定时间内的承受能力。
3. 抗火化学试验方法：将构件暴露在火焰或高温环境下，然后观察构件在这种环境下的耐火性能。
4. 抗火性能评定方法：通过对构件进行全面的耐火性能评定，包括抗火时间、温度变化、表面变化等方面进行评价。
以上是常见的建筑构件耐火试验方法，这些方法主要用于评估建筑构件在火灾时的耐火性能，以确保建筑物的安全性。
具体选择哪种方法，可以根据实际情况和试验要求来决定。
建筑构件耐火试验方法(一)GB/T 9978-1999前言本标准非等效采用ISO/FDIS 834-1:1997(E)。
本标准从实施之日起，同时代替GB/T 9978-1988。
本标准由中华人民共各国公安部提出。
本标准由全国消防标准化技术委员会归口。
本标准由公安部天津消防科学研究所负责起草。
本标准主要起草人：胡纪玉、甘家林、吴海江。
本标准1988年9月首次发布，1999年6月第一次修订。
本标准委托公安部天津消防科学研究所负责解释。
1 范围本标准规定了建筑构件耐火试验的试验装置、试验条件、试件要求、试验程序、耐火极限判定条件和试验报告。
本标准适用于墙、梁、楼板、吊顶和屋顶等承重构件，其他的构件、配件或结构可参照采用。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所未版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T5907-1986 消防基本术语第一部分3 定义本标准采用下列定义。
3.1耐火极限在标准耐火试验条件下，建筑构件、配件或结构从受火的作用时起，到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间。
3.2耐火稳定性在标准耐火试验条件下，建筑分隔构件当某一面受火时，能在一定时间内其背火面温度不超过规定值的能力。
3.4耐火隔热性在标准耐火线试验条件下，建筑分隔构件当某一面受火时，能在一定时间内其背火面温度不超过规定值的能力。
4试验装置4.1耐火试验炉耐火试验炉应满足5.1、5.2、5.3、6.2的要求并便于试件安装与试验观察。
4.2炉压测量与控制设备炉内压力测量可采用压力传感器，传感器应能准确测量静压头，传感器不应布置在易受火焰或烟气直接冲击的地方。
炉内压力可通过控制通风和调节烟道闸板来调节。
4.3燃烧系统可采用轻些油、天然气、煤气或丙烷气作为燃烧的燃料。
燃料由贮油（气）罐通过管道输送到喷喷与高压鼓风送来的空气混合，喷入炉内燃烧。
建筑构件耐火试验水平炉ZY6236B一、ZY6236B建筑构件耐火试验水平炉产品介绍：建筑构件垂直耐火试验炉满足GB/T9978.1-2008、GB/T9978.2-2019、GB/T9978.8-2008、GB/T9978.3-2008、GB/T38252-2019、GB 28375-2012 、GB16809-2008、GB/T7633-2008 、GB/T12513-2006、GA 211-2009、GB/T 26784-2011 、GB/T 23451-2009、JG/T350-2011标准中有关设备的具体要求。
该燃烧炉可进行防火门、节能耐火窗、防火窗、防火卷帘、镶玻璃构件、混凝土结构防火涂料、建筑用轻质隔墙条板、非承重垂直分隔构件等产品的检测。
二、ZY6236B建筑构件耐火试验水平炉技术参数：1、试验炉炉体：（1）试验炉内腔净尺寸：不小于3.0m(高)*3.0m（宽）*1.5m （深）。
（2）试验炉结构：外用钢结构框架，炉膛结构由外至内：500mm厚含锆纤维毡+标准耐火砖（厚度不低于500mm）和500mm厚含锆纤维毡，可保证单次试验时间不低于4h隔热效果。
（3）设备配置2套试件安装墙体，1套墙体进行防火门、耐火节能窗、防火窗等产品的安装试验，墙体试验洞口尺寸现场进行确认；1套安装墙体（试架）用于安装防火卷帘，用于防火卷帘产品耐火试验。
2、温控测量及升温曲线系统（1）燃烧炉的控制软件设置不少于6个温度——时间升温曲线，具体包括：标准温升曲线（GB/T9978.1-2008），室内火、室外火温升曲线（GB/T38252-2019）、HC温升曲线（GB 28375-2012）、石油化工温升曲线（GB 28375-2012）、RABT温升曲线（GB 28375-2012）、恒温温升曲线（GA 211-2009：炉内试验温度可设定在150～600℃范围内保持恒温，恒温时间不低于1h）。
（2）6个温升曲线应在控制软件中设置单独的控制程序及控制界面，试验温升曲线能够直接导入试验原始记录，相关标准中要求参数应能数字化或图形化显示，并能进行打印。
![一种建材及构件垂直耐火试验炉[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/14c0a6c1647d27284a735136.png)
专利名称：一种建材及构件垂直耐火试验炉专利类型：发明专利
发明人：肖勇,李开通,苏江锋
申请号：CN201810917407.9
申请日：20180813
公开号：CN108917398A
公开日：
20181130
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种建材及构件垂直耐火试验炉，包括底座、炉体、观火孔、烧嘴、排烟孔、排气管、隔板、燃气罐、燃气管、测试仪、废气管、烟囱、抽风机、燃料罐、导气管、空气压缩机和输气管，所述底座顶端安装有炉体，所述炉体内部一侧开设有观火孔，所述炉体内部一侧开设有排烟孔，所述炉体内部一侧四周均安装有烧嘴，本发明结构科学合理，使用安全方便，空气压缩机对空气进行压缩，压缩后的空气通过输气管输送至炉体中，使空气与燃料充分混合，从而使燃料燃烧充分，将浸渍阻燃处理后木材放置于测试仪内部，对其燃烧性能进行检测，抽风机通过废气管将测试仪内部燃烧的废气吸出，并通过烟囱排出，加快废气的排出。
申请人：东莞市大显自动化仪器设备有限公司
地址：523000 广东省东莞市长安镇厦边社区振安西路168号长联工业大厦A栋6楼C区
国籍：CN
代理机构：东莞市神州众达专利商标事务所(普通合伙)
代理人：刘汉民
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2611 前言随着建筑业以及各种新型建筑材料的不断发展，人们对建筑构件的耐火性能越来越重视。
建筑构件的耐火性能一般通过在耐火试验炉中进行耐火试验得到检测。
本文介绍的耐火试验炉完全按照我国对建筑构件耐火试验方法所提出的最新的GB/T 9978—2008系列标准进行设计。
建筑构件的耐火试验就是按照标准中的温度、压力在耐火试验炉中模拟火灾的环境，通过对完整性，隔热性等指标进行分析从而判定试件的耐火性能。
1.1炉内温度[1]GB9978.1-2008-T 标准规定试验炉内的平均温度随时间的变化规律必须符合以下关系式：T=345*lg（8*t+1）+20式中：T—炉内平均温度，单位是摄氏度（℃）；t—时间，单位为分钟（min）。
该关系式表示的建筑构件耐火试验炉内标准时间--平均温度曲线如图1所示。
1.2炉内压差[1]GB9978.1-2008-T 标准规定尽管压力梯度随炉内温度的改变会有轻微的变化，仍要保证炉内高度处每米的压力梯度值为8 Pa，并且控制炉内压力的变化，使其在试验开始5 min 后压力值为（15±5）Pa，10 min 后压力值为（17±3）Pa。
耐火试验炉的设计与实现Design and Implement of Fire Resistance Test Furnace付晓光 张晓颖 李海建 王 堃（中国建筑材料检验认证中心有限公司，北京 100024）摘 要：为了进行墙、门、窗等建筑构件的耐火试验，并提高试验的准确性和可靠性，按照GB/T 9978—2008标准的要求，设计了建筑构件耐火试验炉。
耐火试验炉主要包括炉体部分、燃气控制部分和电气控制部分。
本文首先介绍GB/T 9978—2008标准对炉内温度和压差的具体规定；其次介绍耐火试验炉的整体结构；然后具体阐述各部分的构成、作用和设计思路；最后通过大量实验证明该耐火试验炉可以完全按照标准进行建筑构件的耐火试验。
其中，炉体部分主要介绍各种部件在炉膛中的分布；燃气控制部分主要介绍把液化石油气从液相转化为低压气相的过程；电气控制部分则从硬件和软件两方面详细介绍。
建筑构件耐火试验炉的研制和应用王 帆1,2,3,吴 波1,2,张正先1,2,林洁梅1,2(1.华南理工大学建筑学院,广东广州,510640;2.亚热带建筑教育部重点实验室,广东广州 510640;3.广东省建筑科学研究院,广东广州 510550)摘 要:介绍了建筑构件耐火试验炉的研制思路、控制温度、压力的技术措施以及为满足构件力学试验所采用的约束条件模拟方法等。
关键词:建筑构件;耐火试验炉;温度曲线;约束条件中图分类号:X 924.4 文献标识码:A 文章编号:1002 4956(2007)03 0055 04Researc h and application of fire test f urnace for bu i di ng ele mentsWANG Fan1,2,3,WU Bo 1,2,Z HANG Zheng x ian 1,2,LI N Jie m e i1,2(1.A rch itecture Co llege o f South Ch i na U nivers it y of T echno l ogy ,G uangzhou 510640,China ;2.Sub trop i ca l A rch itecture K ey L abo rato ry o f Educati on M i n i stry ,G uangzhou 510640,Ch i na ;3.G uangdong A rchitecture ScienceA cade m e ,G uangzhou 510500,China)Ab stract :T he paper g i ves a deta il ed illu m ina te on the research o f F ire T est Furnace fo r Buil ding E le m ents ,t hetechn i ca lm easures fo r te m pe rature contro lli ng and pressure con tro lli ng ,constra i nt conditi on ,e tc .K ey w ords :buil d i ng ele m ents ;fi re test furnace ;te m perate curv e ;constra i nt conditi on收稿日期:2006 05 11 修改日期:2007 02 28作者简介:王帆(1971!),男,四川省成都市人,工学博士,在站博士后,讲师,主要研究方向:钢结构理论,结构抗火基金项目: 985工程 一期建设经费和 十五 211工程 建设经费资助的项目.在地震、海啸、洪涝、干旱等各种灾害中,火灾的发生频度高居各灾种之首。
近年来发生的诸多因火而导致的结构破坏事件使得结构耐火问题受到空前的重视,这些灾难包括 911 事件、2004年2月15日吉林市中百商厦特大火灾、2003年11月3日衡阳市衡州大厦特大火灾坍塌事故、2003年2月2日哈尔滨市天潭酒店特大火灾、2000年12月25日洛阳市东都商厦特大火灾等。
在我国经济快速持续发展,建筑业占国内GDP 份额不断增长的同时,关注因火灾引起的结构毁坏,研究结构耐火性能及火灾后结构损伤评估成了刻不容缓的大事。
建筑构件耐火试验是研究结构耐火性能的重要手段,这类试验一般采用耐火试验炉进行。
耐火试验炉提供一个人造的室内火灾温度场,配合以对试验构件施加的荷载及边界约束,并且在试验构件中布置测温热电偶,可用于研究构件内部温度场的发展过程以及构件在高温下的承载能力,从而为建筑构件抗火灾设计及火灾后结构的损伤评估与修复加固提供科学依据。
建筑构件耐火试验炉的研制内容主要由以下几点组成:炉型的确定,温度和压力的控制和加载系统和数据采集系统。
1 炉型的确定耐火试验炉的设计有两种不同的思路:一种是设计大型的多功能炉,满足各种不同类型构件的试验需要;另一种是根据不同的试验构件分别设计炉型,比如水平炉用于梁、板构件试验,柱炉用于柱式构件试验,墙炉用于墙、门、窗构件等。
总体而言,炉型选择是由经济条件、技术条件和场地条件等决定的。
炉膛尺寸应能适应一般的检测和试验要求。
1987年英国颁布的BS476、Part 20和1999年我国制订的∀建筑构件耐火试验方法#(GB /T 9978 1999)都对耐火试验构件的尺寸提出了要求,其中BS476、Part 20还对试件受火面到炉内壁的距离作了建议,由此可以确定炉膛的尺寸。
ISSN 1002-4956CN11-2034/T实 验 技 术 与 管 理Experi m entalT echnol ogy and M anage m ent第24卷 第3期 2007年3月Vo.l 24 N o .3 M ar .2007根据前述两个标准,耐火试验应采用足尺构件,如果试件大于试验炉所能容纳的尺寸,则该试件在炉内的尺寸不应小于下列规定:墙高3m 、宽3m ;梁跨度4m ;柱高3m;楼板、吊顶与屋顶长4m 、宽3m 。
另外,对于竖直放置的试件,其受火面到炉壁的距离应不小于0.6m ,同时不大于1.3m;对于水平放置的试件,其受火面到炉壁(底)的距离应不小于1m,同时不大于2m 。
由此可以初步确定所需要的炉膛尺寸。
对于竖直放置的墙式构件:炉膛宽3m 、深1.25m 、高3m;柱式构件:炉膛宽3m 、深3m 、高3m ;对于水平放置的梁式构件:炉膛长4m 、宽3m 、高1.5m;板式构件:炉膛长4m 、宽3m 、高1.5m 。
以华南理工大学结构耐火实验室的试验炉建造为例,最初设想建造一座可移动可拆装的多功能炉,炉壁采用耐火棉制成,且可拆成数片墙板模块,炉膛尺寸能根据不同的试件进行调节,可拼组成的最大炉膛尺寸长4m 、宽3m 、高3.3m 。
沿4.0m 长度方向可以设置两道隔板,使炉膛平面尺寸能够调整为长3m 、宽1.5m,长3m 、宽3m 以及长4m 、宽3m 等3种不同情况。
3.3m 高的炉壁沿高度方向可拆卸为上下两层,下层炉壁高度1.6m,可适用于梁、板等水平构件试验,将上层拼装好后炉壁高度可达3.3m,此高度适用于墙、柱、门等构件试验。
如此,一座多功能炉就能满足墙、柱、梁、板等构件的试验要求(图1)。
图1 多功能炉拼组设计过程中,发现由于许多具体条件的限制,要实现多功能炉的设计构想相当困难,所以决定针对水平构件和垂直构件分别设计两个试验炉。
图2所示为水平构件试验炉,炉膛长4m 、宽3m 、高1.5m,可用于梁、板、小型节点和框架构件的试验;图3所示为垂直构件试验炉,由 [ 形平面的固定模块、 ] 平面的轻质活动模块和图2 水平构件试验炉平面的钢框活动模块组成,同时炉壁上开有矩形洞口,进行节点试验时,梁端可由试验炉洞口伸出。
做墙构件试验时,将 [ 形平面的固定模块和平面的钢框活动模块组拼成长2.5m 、宽1.25m 、高3m 的受火空间;做柱或足尺节点构件试验时,将 [ 形平面的固定模块和 ] 平面的轻质活动模块组拼成长2.5m 、宽2.5m 、高3m的受火空间。
图3 垂直构件试验炉2 温度和压力的控制为了统一试验标准,耐火试验要求炉内升温曲线及压力完全符合国际I SO834标准和GB9978 88的要求。
升温规律应满足:T -T 0=345lg (8t +1),炉温允许偏差也有相应规定。
压力条件是要求试验开始5m i n 后,炉内达到15∃5Pa 的正压,10m in 后,达到17∃3Pa 。
实验得到的标准升温曲线和压力曲线如图4。
试验炉的温度和压力的控制系统和执行系统包括硬件和软件两部分:硬件部分有炉体、燃气管道、助燃空气管道、燃烧装置、温度与压力测量装56实 验 技 术 与 管 理图4 试验得到的升温曲线和压力曲线置、排烟风机、助燃风机、工控机、AD A M 4520转换模块、ADAM 4018输入模块、ADAM 4012输入模块、I /O 模板、D /A 模板、测温热电偶、炉内高温压力变送器、喷枪自动点火控制器、空气流量控制执行机构、燃气空气流量的比例阀、变频器等,其中主要硬件的功能如表1所示。
软件包括两套分别控制水平建筑构件耐火试验炉和垂直建筑构件耐火试验炉的控制程序。
水平建筑构件耐火试验炉包含8组燃烧装置,每组3个烧嘴,布置在两相对的长边墙上;垂直构件耐火试验炉包含10组燃烧装置,每组3个烧嘴,在四面墙的左侧各布置了上下各1组。
[ 形平面固定模块的两短边均布置了上下各1组烧嘴,供对墙、窗类型垂直建筑构件试验时使用。
表1 主要硬件功能主要硬件功能主要硬件功能ADAM 4018输入模块从测温热电偶获取温度信号,经AD A M 4520转换输入至计算机I/O 模板从自动点火控制器获取喷枪点火状态信号ADAM 4012输入模块从压力变送器获取压力信号,经AD A M 4520转换输入至计算机D /A 模板将计算机处理后的控制信号发送给空气流量控制执行机构ADAM 4520转换模块将RS -232接口标准转换为RS -485接口标准自动点火控制器自动点火、监测火焰、熄火报警等功能软件系统是利用组态王6.0开发的,控制原理是用A /D 转换模块采集温度和压力信号并输入到计算机,计算机对温度和压力信号进行处理,处理后输出处理信号,经过D /A 转换模块传送到执行组件,执行组件控制相应的参数改变从而实现对炉内温度及压力的控制。
本系统主要包括5个操作窗口,它们分别是监控主画面、设置温控曲线、压力趋势曲线、生成报表及报警窗口。
3 加载系统和数据采集系统GB /T 9978 1999对于试件的约束条件作了如下规定:梁按实际约束条件进行试验,通常情况按无约束条件进行试验;柱按实际约束条件进行试验;楼板、吊顶与屋顶按实际约束条件进行验证,通常情况按无约束条件进行试验。
按此规定,试验炉设计时只需要考虑柱试件的上下支座约束。
BS476、Part 20里对不同试件的约束构造提出了建议,包括承重墙、非承重墙、底端固接顶端铰接的柱、楼板和梁等构件的约束方式都有概念图。
经我们的设计实践,发现柱试件(包括节点试件)的上下支座约束条件较难模拟。
垂直构件耐火试验炉的约束条件一般包括固端和铰接两种方式。
柱试件下端支座的模拟方法如下:在炉膛下端预埋了两圈锚栓,还设置了抗剪键,需要模拟固端支座时,先将正反牙套筒与预埋锚栓连接,然后用螺栓将柱底板和正反牙套筒连接,这样就阻止了柱底的转动,柱底板和铸铁支座(下图中阴影部分)加工时表面打毛,它们之间的摩擦系数可以达到0.2,以此阻止柱底支座的平移。
需要模拟铰接支座时,将铸铁支座换成万向铰凸球和凹板,允许柱底万向转动,同时万向铰凸球卡在抗剪键上,该构造阻止了柱底支座的平动(图5、图6)。
