RTUD和ATUD现在被UL列为穿透式防火系统

无论你是在设计和建造一层或两层的独栋住宅,还是在设计多户型的中高层木结构住宅,都必须考虑防火和防烟功能,而且在大多数情况下都是必需的。当火灾发生时,时间是至关重要的,控制火焰和气体的时间越长,控制住火势向邻近区域蔓延的时间越长,消防员和急救人员扑灭大火的机会就越大。尽管许多建筑管辖区的要求和规定略有不同,但规范考虑的三种主要防火等级模式是f级(火焰)、t级(温升)和l级(空气或气体泄漏)。F和T额定值是根据每小时的阻力计算的,L额定值是根据每分钟每平方英尺开口的空气泄漏额定值,或CFM/平方英尺。这些评级和规定是为了帮助防止火灾和烟雾在直接建筑物内蔓延,以及控制火灾蔓延到其他建筑物。

贯穿整个结构的渗透是标准的,也是非常必要的,通风管道、管道、电力管道和无数其他公用设施在建筑框架中蜿蜒上下。不像公用设施渗透,许多从一楼到顶层,连续杆系统垂直运行,从基础水平开始,终止于屋顶线或最上层的墙壁内。由于杆在墙内保持连续(在框架螺柱之间),钻穿窗台板、次地板和双层顶板是必要的,因此杆可以移动到整个建筑高度。

ATUD和RTUD抓取设备

连续杆是一系列组件的一部分,这些组件为横向抗力系统提供拉力能力,以帮助在地震事件中保持结构稳定。许多建筑管辖区要求系统所需的棒穿透,在棒安装后密封,以便火焰、温度和气体传播可以保持在最低限度。

传统的防火方法

多年来,封闭墙壁或地板系统中穿透物最常见的方法是使用大量的防火嵌缝剂,像干燥的泡泡糖或培乐多泥一样在洞周围固化。当安装到制造商的规格,该应用程序产生一个可靠的防火。这种物质有两种主要形式,包括可流动的管道或大桶,在那里填塞可以用油灰刀。一些防火嵌缝产品在应用后仍然具有延展性,而许多产品固化到脆性硬度。

防火嵌缝的例子
防火嵌缝的例子

虽然当棒穿过略大的钻通孔时,隔音屏障的好处是必要的,但当棒与木框架相交时,这种物质会附着在棒上,这有几个缺点。要知道,在连续杆系统中,杆保持静止,而建筑收缩,因为木材失去水分含量,任何防止木材收缩超过杆的干扰都可能成为一个问题。其中一些担忧包括:

  • 当建筑收缩时,对杆的螺纹进行硬处理可以防止木框架在杆上干净地移动。由火灾堵塞引起的杆的紧握会导致杆的弯曲,这反过来又会导致抓取装置失效。
  • 在卷取装置内部固化和硬化的防火嵌缝会损坏移动部件,并可能导致该装置失效。
  • 一些防火嵌缝可能会腐蚀金属,在这种情况下,任何与钢或铝组件和设备的接触都可能导致腐蚀。

考虑到这些问题,再加上在连续杆系统的每个穿透处进行防火堵漏的时间和金钱成本,我们使用Simpson Strong-Tie设计了符合规范的穿透防火系统的替代方法万搏manbext手机注册RTUD年代或ATUDS与它们相关联的支承板相结合。

代码引用

那么,在了解什么时候需要防火和防烟方面,我们从哪里获得指导呢?嗯,在很多情况下,这取决于你的建筑部门采取了什么规定。2018年国际建筑规范(IBC)和2018年国际住宅规范(IRC)都对耐火等级、防火测试、可燃性、穿透性、阻燃木材、喷洒和许多其他防火变量和场景提供了指导。大多数建筑部门在要求安装渗透式防火装置时,会参考守则的特定章节如下:

  • 2018 IBC,第714.4.1.2节、穿透式防火系统。该规范的这一部分表明,穿透应由经批准的防火系统保护,该防火系统应按照规定进行测试ASTM E814UL 1479,水的最小正差为0.01英寸,F级应不低于所穿墙的要求耐火等级。
  • 2018 IBC,第714.2节,安装,其中指出所列的渗透式防火系统应按照制造商的安装说明和所列标准安装。
  • 2018 IRC,章节R302.4.1.2,提供了与IBC章节714.4.1.2完全相同的指导。

IBC和IRC引用的测试标准是ASTM E814和UL 1479,这两个标准都是典型的建筑防火嵌缝材料通常遵循的标准。综上所述,这两个标准在以下方面给出了指导:

  • ASTM E814:渗透防火系统防火测试的标准测试方法。
    • 本试验方法适用于各种材料和结构的防火系统。该标准指出,防火系统用于防火墙壁和地板的开口。
  • UL 1479:穿透式防火屏障防火测试标准。该UL标准要求成功测试所有经批准的用于穿透地板防火墙和地板天花板组件的穿透式防火屏障。虽然这是一个UL标准,UL实验室也参考ASTM E814作为一个标准的测试程序。
  • CAN/ULC S115:穿透式防火屏障的加拿大防火测试标准

在IBC, IRC, ASTM E814和UL 1479中,有几个术语在描述和引用防火系统和评级时经常使用。其中一些是:

  • 贯穿挡火装置:组成的一个组合fire-resistance-rated地板,楼板平顶,或墙壁装配有一个或多个渗透项目通过违反在组装,连同材料或设备,或两者兼而有之,安装了抵御火灾的传播通过大会规定的一段时间。
  • 膜渗透挡火:一种材料、装置或结构,其安装的目的是在规定的时间内防止火焰和热量通过由保护膜制成的开口,以容纳电缆、电缆托盘、管道、管道、管道或类似物品的通过。
  • F-Rating挡火:根据ASTM E814或UL 1479进行测试时,穿透式防火系统限制火灾通过穿透层蔓延的时间。
  • T-Rating挡火:当根据ASTM E814或UL 1479进行测试时,穿透防火系统,包括穿透项目,将穿透的最高温升限制在325ºF(163ºC)以上非防火侧的初始温度。
  • L-Rating挡火:穿透式防火系统或防火接头系统的漏风等级分别按照UL 1479或UL 2079进行测试。

咨询和测试

现在我们该如何着手调查我们的辛普森强力绑紧装置和承重板能否成为一种有效的穿透式防火系统?万搏manbext手机注册我们开始咨询各种消防工程师;理解和检讨我们的系统;更熟悉其他产品如何达到防火等级;了解我们的系统将如何根据不同的标准进行测试。在这个广泛的咨询和调查阶段之后,我们联系了美国保险商实验室(UL),询问使用我们的辛普森强力tie卷取设备和相关轴承板作为实现火焰、温度和气体两小时评级的手段的可行性。万搏manbext手机注册UL等机构定义了测试和标准,以确定建筑系统在不提供额外燃烧燃料的情况下能够充分抵抗火焰传播和烟雾产生的时间。我们与他们的实验室进行了初步研究,并确定该系统应该进行测试,以建立指定的火灾等级。

从那里,设置布局和图纸起草,所有遵循UL 1479和ASTM E814的指导方针。为了获得数小时额定组件的数据和最终防火覆盖率,实验室技术人员随后构建了符合UL和ASTM标准的木框架地板天花板组件的设置。

两个小时和一个小时的地板天花板组件都是按照UL防火目录中规定的方式和材料建造的。具体地说:

  • 地板系统:木材和胶合板底面地板,以木材和胶合板作为完成地板,具有比指定的杆直径大1/4″的圆形穿透。
  • 木托梁:经过测试的两个小时耐火地板-天花板组件相当于2×10木托梁间距为16″c的系统。标称1×3木材桥接,两端防火封堵。
  • 石膏板:标称48″x 5/8″厚石膏板,按单独地板-天花板设计的规定固定在木托梁上。最大的天花板开口比指定的杆直径大1/4″。
  • 底板和顶板:模拟底板和顶板使用了2个构件,以最接近典型地板系统的方式构建。

其他设置的细节包括:

  • 两个小时组装
    • 使用部件:RTUD3B、RTUD8、ATUD6-2、ATUD14
    • 螺纹杆:杆通过超大的圆形地板穿透,与设备匹配的指定直径
    • 安装组件:天花板用两层石膏板
  • 小时组装
    • 使用部件:RTUD8、ATUD14
    • 螺纹杆:与2小时组装相同
    • 安装组件:天花板用一层石膏板
  • 一般
    • 温度仪表
    • 湿度和相对湿度计
    • 粘接垫将温度表导线固定到卷取机、杆和木架上
    • 用于提升总成的支撑支架
两小时防火系统组装
2小时测试,所有组件均附有仪表

挡火系统测试

安装经过批准、检查和反检查后,模拟地板系统就可以进行测试了。当我们说经过考验的时候,我们的意思是它们现在已经准备好被故意点着了。开始燃烧的方式是用带有燃烧器的炉子,其强度和温度可以手动控制。进行了两小时和一小时的测试,其中地板组件分别在炉内燃烧器中停留时间,测量了温度、气体和湿度水平,并进行了目视观察。

在两个小时的组装测试过程中,在测试的前15分钟,设备会冒烟。在第一个15分钟后不久,烟雾停止了排放,尽管在测试期间气体继续缓慢地通过RTUD8。火焰没有通过设备,直到测试的最后,当实验室技术人员开始取下组件。根据技术人员的说法,这是在燃烧器关闭后才发生的也就是我们测试的结束。根据这一信息判断,通过火焰不是卷取装置的结果,所有装置都通过了测量标准,尽管RTUD8需要额外的评估。每个组件都有一个最高温度,并且在整个两个小时内不能超过这个温度;RTUD8在1小时58分钟超过温度。木框架和石膏板两层石膏均被烧透,地板护套经过动力水管喷射后有较大的烧孔;然而,放卷取装置的支承板仍然完好无损。请注意,完成测试的水动力喷雾是测试方案的一部分,其中软管流被测量,并记录暴露时间。 For this two-hour test, the hose stream was at 30 psi and the setup was sprayed for 24 seconds. Observations after the hose spray did not reveal any openings created by the spray nor was there evidence of water passing through the assembly.

在一个小时的装配中,测得漏气;然而,测量到的流量小于1 CFM/sq.ft。应该注意的是,这个值是有和没有开孔的压力的比率,任何小于1的都被认为是一个通过值。关于烟雾排放,RTUD8的烟雾远远少于两个小时的测试,尽管仍然有一些存在。火焰没有穿过这些设备,在用水管喷射动力后,地板护层仍然完好无损,尽管石膏板在水管喷射动力后部分断裂并松动。在这个1小时的测试中,软管的压力为30 psi,并喷洒了10秒。软管喷射没有显示任何水通过总成的证据。

挡火测试细节挡火系统组装

挡火测试结论

卷取装置和承载板在1小时、2小时试验和漏气试验中均表现良好。RTUD设备比ATUD设备有更多的烟雾排放,特别是从1″RTUD8设备;然而,这并没有导致火灾穿透装置。据观察,ATUD的顶部轴承板有助于密封系统;然而,RTUD也阻止了火焰穿透地板系统。UL实验室得出的,因此他们的彻底独立的测试数据的分析和观察,辛普森的强关系拉紧装置和轴承板现在符合UL的适用要求,适用于发现了一个两小时的位置,并且现在列在UL R40313耐火目录。万搏manbext手机注册带承重板的卷取装置组件为F、T、L等级提供ul级防火保护,安装卷取装置后无需安装昂贵且耗时的防火嵌缝,小时额定值总结如下:

UL 1479

UL网站:https://iq.ulprospector.com/en

系统优势

当这种物质附着在燃料棒上并影响设备的力学性能时,可能会限制燃料棒的行程和设备的功能,这种卷取装置和承载板组件消除了传统防火填塞的顾虑。正如这里所讨论的,该组件已经过ASTM和UL标准相同的测试,作为典型的建筑防火填塞。

随着辛普森强力拉杆万搏manbext手机注册卷接设备(RTUD、TUD和ATUD)和相关承重板现在被评为UL合格的穿透式防火系统(UL Fire Resistance Directory R40313),现在无需在木板和地板系统的孔处添加额外的防火材料。

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作者:斯科特•菲舍尔

Scott Fischer是Simpson Strong-Tie的高级研发工程师,在我万搏manbext手机注册们位于加州普莱森顿的总部工作。他拥有加州Poly San Luis Obispo的建筑工程学士学位,也是加利福尼亚州的注册专业工程师。自2006年加入Simpso万搏manbext手机注册n Strong-Tie以来,Scott一直致力于混凝土的现场浇筑连接器,帮助开发这些产品的当前测试标准,并执行这些现场浇筑产品线所需的测试。从2016年开始,Scott担任Strong-Rod Systems产品线的首席工程师,帮助开发了几款新产品,并为这条不断增长的产品线提供了技术产品支持。在加入Simpson Strong万搏manbext手机注册-Tie之前,他曾担任咨询工程师9年,在混凝土结构的设计和分析方面积累了经验,包括后张拉板设计、横向系统和基础设计。

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