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摘要
抗火是多层轻钢结构在我国推广应用的关键问题。本文共设计制作了18片足尺冷成型钢复合墙体，开展了墙体常温轴压与承重抗火试验研究，考察了覆板构造、高吸水树脂（SAP）保温材料、热膨胀荷载等因素对墙体耐火性能的影响，并提出了相关抗火设计建议。结果表明：试件因荷载比率、覆面板材的差异呈现两类受火破坏模式，即墙柱端部全截面压屈破坏和墙柱热翼缘局部屈曲进而发生墙柱向背火侧弯曲破坏；考虑膨胀约束后的荷载最大提高幅度可达162%，由此将明显加快墙体试件丧失高温承载力，建议复合墙体作为非承重隔墙使用时，其墙体顶端与相应楼盖接触面之间应留有至少10 mm的轴向膨胀行程；同时，墙柱受火失效临界温度不仅与初始荷载比率、墙体覆板与填充层构造密切相关，亦不可忽略墙柱热翼缘宽厚比和温度膨胀约束等因素影响，建议将墙柱受火失效临界温度与墙柱受火温度简化计算相结合，实现复合墙体高效抗火设计；通过在墙体墙柱中加入SAP保温材料，可进一步提升墙体抗火性能；此外，当有高耐火需求时，推荐采用蒸压加气混凝土板-波特板覆板的外置保温单C89形截面墙柱构造，其在0.55中等荷载比率条件下，达到我国建筑设计防火规范的多高层建筑结构承重墙一级耐火等级的耐火极限要求（不低于3h）。
- 出版日期2022-10-10
- 单位公安部天津消防研究所; 宝山钢铁股份有限公司; 中国矿业大学（北京）; 中国矿业大学
