Giới thiệu chung về TCVN 9311-4:2012 (ISO 834-4:2000)

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9311-4:2012 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 834-4:2000. Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu riêng biệt và phương pháp thử nghiệm để xác định khả năng chịu lửa của các bộ phận ngăn cách đứng có chức năng chịu tải trong công trình xây dựng khi bị tác động bởi lửa từ một phía.

Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn

• Tiêu chuẩn này được áp dụng cho các cấu kiện xây dựng dạng đứng, có nhiệm vụ ngăn cách không gian và đồng thời phải gánh đỡ tải trọng thiết kế của công trình (ví dụ: tường chịu lực, vách ngăn chịu lực).
• Phương pháp thử nghiệm này đánh giá khả năng của cấu kiện trong việc duy trì chức năng chịu lực cũng như khả năng ngăn chặn sự lan truyền của lửa, khói và khí nóng từ không gian này sang không gian khác trong điều kiện hỏa hoạn.
• Tiêu chuẩn không áp dụng cho các bộ phận không chịu tải (được quy định ở phần khác) hoặc các cấu kiện nằm ngang chịu tải.

Tài liệu viện dẫn liên quan

Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách hiệu quả, cần phải kết hợp chặt chẽ với tài liệu viện dẫn sau:

• TCVN 9311-1:2012 (ISO 834-1) - Thử nghiệm chịu lửa - Các bộ phận công trình xây dựng - Phần 1: Yêu cầu chung. Đây là tài liệu cốt lõi quy định các nguyên tắc chung, thiết bị thử nghiệm, dụng cụ đo lường và quy trình cơ bản cho mọi thử nghiệm chịu lửa.

Thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi

Tiêu chuẩn sử dụng các thuật ngữ chuyên ngành được định nghĩa cụ thể để đảm bảo tính đồng nhất trong quá trình thử nghiệm:

• Bộ phận ngăn cách đứng chịu tải: Là cấu kiện xây dựng được thiết kế theo phương đứng, có nhiệm vụ phân chia các khu vực trong công trình và chịu các tải trọng tác động từ phía trên hoặc tải trọng bản thân truyền xuống.
• Khả năng chịu lửa (Fire resistance): Khả năng của mẫu thử nghiệm trong việc duy trì các tiêu chí về tính chịu lực, tính toàn vẹn và tính cách nhiệt trong một khoảng thời gian xác định dưới tác động của nhiệt độ cao từ lò thử nghiệm.

Thiết bị thử nghiệm và điều kiện kỹ thuật

Quá trình thử nghiệm đòi hỏi hệ thống trang thiết bị hiện đại và tuân thủ nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật:

• Lò thử nghiệm: Phải có khả năng gia nhiệt cho một mặt của mẫu thử theo đúng đường cong nhiệt độ/thời gian tiêu chuẩn được quy định trong TCVN 9311-1.
• Hệ thống chất tải: Thiết bị chất tải phải có khả năng áp dụng tải trọng cơ học lên mẫu thử một cách liên tục, phân bổ đều hoặc tập trung theo đúng thiết kế thực tế và duy trì ổn định trong suốt quá trình thử nghiệm.
• Thiết bị đo lường: Bao gồm các đầu đo nhiệt độ (nhiệt điện trở) đặt tại lò và tại mặt không tiếp xúc với lửa của mẫu thử, thiết bị đo áp suất lò, thiết bị đo độ võng và biến dạng của cấu kiện.

Yêu cầu đối với mẫu thử nghiệm

Mẫu thử nghiệm phải đảm bảo tính đại diện cho cấu kiện thực tế sử dụng trong công trình:

• Kích thước mẫu thử: Mẫu thử phải có kích thước bằng kích thước thực tế trong công trình. Nếu kích thước thực tế lớn hơn kích thước của lò thử, tiêu chuẩn quy định kích thước tối thiểu của mẫu thử đứng chịu tải là 3m chiều cao và 3m chiều rộng.
• Chế tạo và lắp đặt: Mẫu thử phải được chế tạo với đầy đủ các chi tiết kỹ thuật, mối nối, vật liệu liên kết giống như thiết kế thực tế. Cách thức lắp đặt mẫu thử vào khung thử nghiệm phải mô phỏng đúng điều kiện biên (ngàm, khớp hoặc tự do) của cấu kiện trong công trình thực tế.
• Trạng thái ổn định (Điều hòa mẫu): Mẫu thử phải được lưu giữ trong môi trường tiêu chuẩn cho đến khi đạt được độ ẩm cân bằng và cường độ thiết kế trước khi tiến hành thử nghiệm chịu lửa.

Quy trình thử nghiệm chịu lửa

Quy trình thử nghiệm đối với bộ phận ngăn cách đứng chịu tải được thực hiện qua các bước nghiêm ngặt:

• Áp dụng tải trọng trước khi thử: Tải trọng thiết kế phải được áp dụng lên mẫu thử ít nhất 15 phút trước khi bắt đầu gia nhiệt để toàn bộ hệ thống đạt trạng thái ổn định cơ học.
• Duy trì tải trọng: Trong suốt quá trình thử nghiệm chịu lửa, tải trọng phải được giữ không đổi.
• Gia nhiệt và đo đạc thông số: Tiến hành đốt lò theo chương trình nhiệt độ tiêu chuẩn. Liên tục theo dõi và ghi lại nhiệt độ tại các điểm quy định, áp suất lò, độ biến dạng đứng (độ co ngắn) và độ võng ngang của mẫu thử.
• Kiểm tra tính toàn vẹn: Sử dụng các dụng cụ chuyên dụng như tấm bông cotton hoặc đầu dò khe hở để kiểm tra xem có sự xuất hiện của ngọn lửa hoặc khí nóng lọt qua các vết nứt trên mẫu thử hay không.

Tiêu chí đánh giá hiệu năng chịu lửa

Khả năng chịu lửa của bộ phận ngăn cách đứng chịu tải được xác định dựa trên thời gian (tính bằng phút) duy trì được cả ba tiêu chí sau:

• Khả năng chịu lực (R): Mẫu thử không bị sụp đổ hoặc mất khả năng gánh đỡ tải trọng thiết kế. Giới hạn chịu lực được coi là bị vượt quá khi độ biến dạng đứng hoặc tốc độ biến dạng đứng vượt quá trị số giới hạn quy định trong tiêu chuẩn.
• Tính toàn vẹn (E): Mẫu thử không được xuất hiện các vết nứt, khe hở cho phép ngọn lửa hoặc khí nóng đi qua gây cháy tấm bông thử nghiệm hoặc tạo ra ngọn lửa liên tục ở mặt không tiếp xúc với lửa.
• Tính cách nhiệt (I): Nhiệt độ trung bình của mặt không tiếp xúc với lửa không được tăng quá 140 độ C so với nhiệt độ ban đầu, hoặc nhiệt độ tại bất kỳ điểm nào trên mặt đó không được tăng quá 180 độ C so với nhiệt độ ban đầu.

Báo cáo kết quả thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải được lập một cách chi tiết và minh bạch, bao gồm các thông tin:

• Thông tin chi tiết về mẫu thử, vật liệu cấu thành và nhà sản xuất.
• Sơ đồ lắp đặt, điều kiện biên và phương pháp chất tải.
• Biểu đồ nhiệt độ lò, nhiệt độ các bề mặt và các số liệu đo đạc về độ biến dạng của mẫu thử theo thời gian.
• Thời gian đạt được của từng tiêu chí R, E, I và các hiện tượng vật lý đặc biệt quan sát được trong quá trình thử nghiệm.