Chiều dày sơn chống cháy không được xác định theo một mức cố định cho mọi cấu kiện thép mà phụ thuộc vào hình dạng, kích thước tiết diện, hệ số tiết diện và thời gian chịu lửa yêu cầu. Việc tính đúng chiều dày giúp lớp sơn phát huy hiệu quả bảo vệ kết cấu khi xảy ra cháy, đồng thời tránh thi công thiếu hoặc dư vật liệu so với yêu cầu thiết kế. Cùng BỐN IBST tìm hiểu rõ hơn trong bài viết dưới đây.
Chiều dày sơn chống cháy phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Chiều dày sơn chống cháy không được áp dụng cố định cho toàn bộ kết cấu thép. Mỗi cấu kiện có thể cần chiều dày khác nhau tùy đặc điểm tiết diện, thời gian chịu lửa và điều kiện làm việc thực tế.
Một số yếu tố ảnh hưởng chính gồm:
- Thời gian chịu lửa yêu cầu của cấu kiện.
- Loại cấu kiện như cột, dầm, kèo hoặc giàn thép.
- Hình dạng và kích thước tiết diện.
- Hệ số tiết diện của cấu kiện.
- Số mặt tiếp xúc với nhiệt khi xảy ra cháy.
- Nhiệt độ giới hạn của thép theo thiết kế.
- Loại sơn chống cháy được sử dụng.
- Hệ sơn lót và sơn phủ đi kèm.
- Điều kiện môi trường trong và ngoài công trình.
Do đó, trước khi xác định chiều dày cần có đầy đủ thông tin về cấu kiện và yêu cầu chịu lửa, thay vì chỉ dựa vào một mức chiều dày chung.
Tiết diện thép ảnh hưởng đến chiều dày sơn chống cháy ra sao?
Tiết diện thép ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ tăng nhiệt của cấu kiện khi chịu tác động của lửa. Đây là một trong những thông số quan trọng khi lựa chọn chiều dày lớp sơn bảo vệ.
Hình dạng và kích thước tiết diện
Cùng là kết cấu thép nhưng tiết diện H, I, hộp hoặc ống có khả năng tiếp nhận nhiệt khác nhau.
Khi đánh giá cần xem xét:
- Chiều cao và chiều rộng tiết diện.
- Chiều dày bản cánh.
- Chiều dày bản bụng.
- Chu vi bề mặt tiếp xúc với lửa.
- Diện tích tiết diện thép.
- Hình dạng kín hoặc hở của cấu kiện.
Các cấu kiện có nhiều bề mặt tiếp xúc với nhiệt thường cần được kiểm tra kỹ hơn về khả năng tăng nhiệt.
Hệ số tiết diện của cấu kiện
Hệ số tiết diện phản ánh mối quan hệ giữa phần bề mặt tiếp xúc với nhiệt và lượng thép của cấu kiện.
Thông thường cần xác định:
- Chu vi chịu tác động của lửa.
- Diện tích tiết diện thép.
- Số mặt được bảo vệ.
- Cách bố trí cấu kiện trong công trình.
Cấu kiện có hệ số tiết diện lớn thường tăng nhiệt nhanh hơn. Vì vậy, trong cùng điều kiện chịu lửa, chiều dày lớp sơn có thể phải tăng để đạt mức bảo vệ yêu cầu.
Xem thêm: Kiểm định dầm bê tông khi xuất hiện nứt, võng hoặc bong tróc bề mặt
Số mặt tiếp xúc với lửa
Một dầm nằm sát sàn và một cột đứng độc lập có thể chịu tác động nhiệt theo số mặt khác nhau.
Khi tính toán cần làm rõ:
- Cấu kiện tiếp xúc nhiệt 3 mặt hay 4 mặt.
- Có mặt nào được che bởi sàn hoặc tường không.
- Cấu kiện nằm trong hộp kỹ thuật hay không.
- Có lớp bao che bổ sung hay không.
Số mặt chịu nhiệt thay đổi sẽ làm thay đổi hệ số tiết diện và yêu cầu về lớp bảo vệ chống cháy.
Cách xác định chiều dày sơn chống cháy cho từng cấu kiện
Để xác định chiều dày sơn chống cháy phù hợp, kỹ sư cần thực hiện theo từng bước và đối chiếu với tài liệu kỹ thuật của hệ sơn được lựa chọn.
Xác định giới hạn chịu lửa yêu cầu
Trước tiên cần xác định cấu kiện cần duy trì khả năng chịu lực trong thời gian bao lâu.
Nội dung cần kiểm tra gồm:
- Yêu cầu chịu lửa của công trình.
- Yêu cầu đối với từng cấu kiện.
- Vị trí của cấu kiện trong hệ chịu lực.
- Hồ sơ thiết kế và hồ sơ PCCC liên quan.
Đây là cơ sở đầu tiên để lựa chọn mức bảo vệ cần thiết.
Xác định loại và kích thước cấu kiện
Sau đó cần thống kê cụ thể từng nhóm tiết diện thép.
Các thông tin thường gồm:
- Loại tiết diện.
- Kích thước hình học.
- Chiều dày thép.
- Chiều dài cấu kiện.
- Vị trí lắp đặt.
- Số mặt chịu tác động nhiệt.
Việc phân nhóm rõ ràng giúp tránh áp dụng cùng một chiều dày cho những cấu kiện có đặc điểm khác nhau.
Xác định hệ số tiết diện
Từ kích thước cấu kiện và số mặt tiếp xúc với nhiệt, kỹ sư xác định hệ số tiết diện tương ứng.
Cần lưu ý:
- Không dùng một hệ số cho toàn bộ công trình.
- Cột và dầm có thể có hệ số khác nhau.
- Cùng một tiết diện nhưng số mặt chịu lửa khác nhau cũng cho kết quả khác.
- Các tiết diện nhỏ thường cần kiểm tra kỹ hơn về tốc độ tăng nhiệt.
Hệ số này là dữ liệu quan trọng để lựa chọn chiều dày lớp sơn.
Xem thêm: Kiểm định móng công trình: Dấu hiệu nào cho thấy cần đánh giá lại khả năng chịu lực?
Đối chiếu với tài liệu kỹ thuật của hệ sơn
Sau khi có thời gian chịu lửa và hệ số tiết diện, cần tra tài liệu kỹ thuật hoặc bảng chiều dày của hệ sơn được sử dụng.
Kỹ sư cần kiểm tra:
- Phạm vi tiết diện được áp dụng.
- Mức thời gian chịu lửa.
- Chiều dày yêu cầu.
- Điều kiện thử nghiệm.
- Loại sơn lót và sơn phủ tương thích.
- Điều kiện môi trường sử dụng.
Chiều dày được lựa chọn cần nằm trong phạm vi mà hệ sơn đã được đánh giá và công bố áp dụng.
Lưu ý khi đối chiếu hồ sơ thiết kế và hồ sơ sơn chống cháy
Trong thực tế, sai lệch giữa bản vẽ kết cấu, hồ sơ PCCC và hồ sơ vật liệu có thể khiến chiều dày sơn được áp dụng không phù hợp. Vì vậy, cần kiểm tra đồng bộ trước khi thi công.
Một số nội dung cần đối chiếu gồm:
- Tên và ký hiệu cấu kiện: Đảm bảo các cột, dầm, kèo trên bảng sơn trùng với bản vẽ kết cấu.
- Kích thước tiết diện: Kiểm tra tiết diện thực tế có đúng với dữ liệu dùng để xác định chiều dày hay không.
- Giới hạn chịu lửa: Thời gian yêu cầu trên hồ sơ PCCC phải thống nhất với bảng chiều dày sơn.
- Số mặt chịu lửa: Cần xác định đúng điều kiện tiếp xúc nhiệt của từng cấu kiện.
- Hệ số tiết diện: Không sử dụng nhầm giữa các nhóm thép có kích thước khác nhau.
- Loại hệ sơn: Sơn lót, sơn chống cháy và lớp phủ cần tương thích.
- Chiều dày thiết kế: Cần thể hiện rõ theo từng nhóm cấu kiện thay vì ghi chung chung.
- Thay đổi thiết kế: Khi đổi tiết diện thép, cần kiểm tra lại chiều dày sơn tương ứng.
Việc đối chiếu kỹ giúp hạn chế tình trạng thi công xong mới phát hiện chiều dày sơn chưa phù hợp với cấu kiện thực tế.
Kết luận
Chiều dày sơn chống cháy phụ thuộc vào thời gian chịu lửa, hình dạng và kích thước tiết diện, hệ số tiết diện, số mặt tiếp xúc với nhiệt và đặc tính của hệ sơn được sử dụng. Vì vậy, mỗi nhóm cấu kiện cần được kiểm tra riêng trước khi xác định chiều dày thi công.
BỐN IBST nhận tư vấn, kiểm tra và thẩm tra hồ sơ giải pháp chống cháy cho kết cấu thép. Liên hệ BỐN IBST để được rà soát tiết diện, yêu cầu chịu lửa và chiều dày sơn phù hợp với từng hạng mục công trình.
