
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2024. ISBN: 978-604-82-8175-5
214
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU LỬA CỦA TIẾT DIỆN
DẦM THÉP THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU
Nguyễn Văn Thắng1, Lê Văn Thập2, Lê Minh Hiếu1, Nguyễn Thanh Bình1
1Trường Đại học Thủy lợi, email: thangnv@tlu.edu.vn
2Công ty Cổ phần Công nghiệp Fuji Việt Nam
1. TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU THÉP
CHỊU LỬA
Quy trình thiết kế kết cấu chịu lửa theo
tiêu chuẩn Châu Âu (TCCA) có thể được đơn
giản hóa thành ba thành phần bao gồm đặc
điểm của mô hình lửa, xem xét sự phân bố
nhiệt độ trong kết cấu và đánh giá phản ứng
của kết cấu đối với hỏa hoạn. Thông tin về
các tác động nhiệt để phân tích nhiệt độ được
đưa ra trong EN 1991-1-2 và phương pháp
được sử dụng để tính toán sự gia tăng nhiệt
độ của kết cấu thép (được bảo vệ hoặc không
được bảo vệ) được thể hiện trong EN 1993-1-
2. Các quy trình thiết kế để thiết lập khả năng
chịu lực của kết cấu được nêu trong EN 1993
nhưng các tác động (hoặc tải trọng) được sử
dụng để đánh giá được lấy từ các phần có
liên quan của EN 1991.
Theo (TCCA), chức năng an toàn cháy nổ
của công trình được chia thành ba tiêu chí
dựa trên các mục tiêu an toàn khác nhau mà
một cấu kiện kết cấu có thể cung cấp (Hình
1) và được định nghĩa như sau:
Tiêu chí "R" (load bearing capacity - khả
năng chịu tải) được giả định là thỏa mãn khi
chức năng chịu tải của một cấu kiện hoặc một
bộ phận được duy trì trong thời gian cần thiết
tiếp xúc với lửa;
Tiêu chí "E" (integrity separating function
- chức năng ngăn cách) khi tiếp xúc với lửa ở
một phía, có thể ngăn chặn ngọn lửa và khí
nóng đi qua nó và ngăn chặn sự xuất hiện của
ngọn lửa ở phía không tiếp xúc với lửa;
Tiêu chí "I" (thermal insulation separating
function - chức năng ngăn cách nhiệt), được
giả định là thỏa mãn khi nhiệt độ trung bình
tăng trên toàn bộ bề mặt không tiếp xúc bị
giới hạn ở một mức nhất định.
Khi đánh giá khả năng chịu tải của kết cấu
thép chịu lửa thì nhiệt tính và cơ tính của vật
liệu thép ở nhiệt độ cao cần được quan tâm.
Độ dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng của thép là
hàm của nhiệt độ được thể hiện ở Hình 2. Nó
cho thấy độ dẫn nhiệt của thép khá cao, điều
này làm cho các cấu kiện thép thường khá
mảnh dễ bị tăng nhiệt nhanh khi có cháy.
Độ bền của thép thay đổi theo nhiệt độ và
mối quan hệ ứng suất-biến dạng của nó ở
nhiệt độ cao được minh họa ở Hình 3. Có thể
thấy rằng vật liệu thép bắt đầu mất đáng kể
độ bền và độ cứng từ 400°C. Ở 600°C, độ
cứng của nó có thể giảm khoảng 70 % và độ
bền của nó giảm khoảng 50 %.
Hình 1. Tiêu chí chịu lửa theo tiêu chuẩn Châu Âu