کدکاو : 9-پ-2 طراحی در برابر آتش سوزی

۹-پ ۲-۱ گستره

در این پیوست الزامات اجزای سازه ای بتن آرمه که جزئی از سیستم ساختمان می باشند، برای مقاومت در برابر آتش سوزی بر اساس ضوابط ذکر شده در مبحث سوم مقررات ملی ساختمان بیان می گردند.

۹-پ ۲-۲ تعاریف

در این پیوست تعاریف زیر مورد استفاده قرار می گیرند:

9-پ2-2-1 فاصله ی محوری، a

a عبارت از فاصله ی محور میلگرد طولی مقطع تا نزدیکترین رویه ی بتنی عضو که در معرض آتش سوزی قرار می گیرد، مطابق شکل ۹-پ ۲-۱ می باشد.

شکل ۹-پ ۲-۱ فاصله ی محوری (as) در مقاطع اعضای سازه

9-پ2-2-2 فاصله ی محوری متوسط، a_m

وقتی میلگردهای طولی در چند لایه در مقطع قرار داده شده اند، فاصله ی محوری متوسط، a_m، برای تعداد کل میلگردهای تحتانی از رابطه ی (9- پ ۲-۱) محاسبه می شود:

(9-پ2-1)

$a_{m}=\frac{\sum_{i=1}^{n}A_{si}a_{i}}{\sum_{i=1}^{n}A_{si}}$

که در آن مطابق شکل ۹-پ ۲-۲، A_si عبارت از سطح مقطع میلگرد iام، و a_i فاصله ی محوری آن میلگرد می باشد.

شکل ۹-پ ۲-۲ ابعاد برای محاسبه ی فاصله ی محوری متوسط

شکل ۹-پ ۲-۲ ابعاد برای محاسبه ی فاصله ی محوری متوسط

9-پ2-2-3 مقاومت در برابر آتش

توانایی عملکرد مطلوب سازه و یا هر جزء آن (حفظ توانایی باربری، و یا قابلیت جدا سازی فضاها برای جلوگیری از توسعه ی آتش سوزی ) در اثر یک آتش سوزی مشخص و برای مدت زمان مشخص را مقاومت در برابر آتش سوزی می نامند.

9-پ2-2-4 مدت زمان مقاومت در برابر آتش؛ FRR[1]

عبارت است از مدت زمان مورد نیاز برای آن که یک عضو در شرایط آزمایش آتش استاندارد، کفایت سازه ای، انسجام و یا عایق بودن خود را از دست بدهد. این زمان بر حسب دقیقه می باشد. شرائط آتش استاندارد در مبحث سوم مقررات ملی ساختمان تعریف شده است.

9-پ2-2-5 کفایت سازه ای[2]

عبارت از توانایی یک عضو در تامین شرایط سازه ای (تحمل بارهای وارده است، وقتی که تحت اثر آتش سوزی قرار میگیرد.

9-پ2-2-6 انسجام یا یکپارچگی[3]

به توانایی یک عضو جدا کننده آتش مانند دال یا دیواره در جلوگیری از عبور شعله و یا گازها در هنگام آتش سوزی از یک طرف به طرف دیگر آن، یکپارچگی یا انسجام گفته میشود.

9-پ2-2-7 عایق بودن[4]

به توانایی یک عضو جدا کننده آتش برای محدود کردن دمای سطح آن در هنگامی که سطح مقابل آن در معرض آتش سوزی قرار می گیرد، عایق بودن عضو گفته می شود.

۹-پ ۲-۳ ضوابط طراحی

9-پ2-3-1 کلیات

اعضا باید به گونه ای طراحی شوند که در طول مدت زمان مقاومت در برابر آتش (FRR)، قادر به حفظ کفایت سازه ای، انسجام، و عایق بودن خود باشند.

مدت زمان مقاومت در برابر آتش (IRR) از یکی از دو روش زیر به دست می آید:

روش ۱- با استفاده از جدولها و دیاگرام های ارائه شده در این پیوست. در صورت استفاده از این دیاگرامها و جدولها دیگر نیازی به کنترل ظرفیت های باربری اجزا و مهارهای آنها نمی باشد؛ مگر در مواردی که مشخصاً ذکر گردیده است. در این مبحث از این روش استفاده شده است.

روش ۲- به صورت محاسباتی. در این حالت ظرفیت باربری خمشی، برشی، پیچشی و همچنین ظرفیت مهارها با انجام محاسبات ویژه تعيين و کنترل می شوند. در این مبحث این روش مورد استفاده قرار نگرفته است. در صورت نیاز به استفاده از این روش برای شرایط خاص، ضوابط آیین نامه ی اروپا (مبحث ۲– بخش ۲-۱) توصیه میشوند.

۹-پ ۲-۳-۲ روش استفاده از جدولها و دیاگرام ها

جدول ها و دیاگرام های ارائه شده در این پیوست برای تعیین زمان مقاومت در برابر آتش و ابعاد مورد نیاز برای اعضای سازه ای بتن آرمه مورد استفاده قرار می گیرند. درون یابی خطی بین مقادیر ارائه شده در جدولها و منحنی ها مجاز می باشد. مقادیر داده شده در جدول ها، حداقل ابعاد مورد نیاز برای مقاومت در برابر آتش را ارائه می دهند. در مواردی که فواصل محوری آرماتورهای به دست آمده منتج به پوشش بتن روی آرماتور کمتر از آن چه برای دوام و تراکم بتن لازم است می شود، پوشش مورد نیاز آرماتورها باید با رعایت ضوابط مربوط به آنها در نظر گرفته شود.

۹ –پ2-3-3 محدودیتهای ابعادی برای تامین مدت زمان مقاومت در برابر آتش

در دالها و دیوارهای مجوف، ضخامت بتن بین حفره ها و همچنین ضخامت بتن بین هر حفره و نزدیکترین سطح بتن رویه، نباید از بیشترین مقدار یک پنجم ضخامت دال یا دیوار و یا ۲۵ میلی متر، کمتر باشد.

در دال های با تیرچه، فواصل مرکز تا مرکز تیرچه ها نباید از ۱۵۰۰ میلی متر بیشتر باشد.

۹ –پ2-3-4 درزها

درزهای بین اعضا و قسمتهای مختلف سازه، باید به گونه ای در نظر گرفته شوند که مدت زمان مقاومت در برابر آتش سوزی کل مجموعه ی درز از مقادیر لازم برای هر عضو یا قسمت در مبحث سوم مقررات ملی ایران کم تر نباشد.

۹ –پ2-3-5 شیارها

از استفاده از شیارها در اجزای بتنی در معرض آتش سوزی، باید تا حد امکان احتراز شود. در صورت لزوم تعبیه ی شیار بر روی دیوارها، باید الزامات بند ۹-پ ۲-۷-۳ رعایت شوند. اثرات شیار را بر روی سایر اجزاء باید با یک روش تحلیلی منطقی برآورد نمود.

۹ –پ2-3-6 اضافه کردن مواد عایق کننده

مدت زمان مقاومت در برابر آتش (FRR) اجزا را میتوان با افزودن عایق بر روی سطح عضو، به منظور ازدیاد ضخامت مورد نیاز آن، و یا بهتر عایق شدن آرماتورهای طولی، مطابق ضوابط بند ۹-پ۲-۸ اضافه نمود. در دال ها، FRR را میتوان با اضافه نمودن مواد عایق کننده در سطوح فوقانی و یا تحتانی آنها افزایش داد. در دیوارها، FRR را میتوان با اضافه نمودن مواد عایق کننده در سطحی که در معرض آتش سوزی قرار می گیرد، افزایش داد.

۹-پ ۲-۴ مدت زمان مقاومت در برابر آتش (FRR) در دال ها

۹ –پ2-4-1 عایق بودن دال

مدت زمان برای مقاومت در برابر آتش برای دال های با ضخامت مختلف در جدول ۹-پ ۲-۱ داده شده است. این ضخامت برای انواع مختلف دال مطابق (الف) تا (پ) در زیر تعریف می شود:

الف – برای دالهای توپر: برابر ضخامت دال؛

ب-برای دال های مجوف: برابر با سطح مقطع خالص دال تقسیم بر عرض مقطع آن؛

پ – برای دال های با سیستم تیرچه و دال: برابر با ضخامت دال توپر بین جان تیرچه های مجاور.

جدول ۹-پ ۲-۱ مدت زمان مقاومت در برابر آتش برای عایق بودن دال
مدت زمان مقاومت در برابر آتش (دقیقه)	ضخامت موثر (mm)
30	60
60	80
90	100
120	120
180	150
240	175

۹-پ ۲-۴-۲ کفایت سازه ای دالها

۹-پ ۲-۴-۲-۱ برای دال های توپر و یا مجوف که بر روی تیرها و یا دیوارها متکی هستند، فاصله ی محوری متوسط آرماتورهای تحتانی از لبه ها نباید از مقادیر داده شده در جدول 9-پ2-2، با منظور نمودن شرایط تکیه گاهی دال، کمتر باشد. در این جدول l_y و l_x به ترتیب طول دهانه های بزرگتر و کوچکتر دال دو طرفه میباشند. استفاده از شرایط تکیه گاهی ساده وقتی مجاز است که دال دو طرفه در هر چهار وجه دارای تکیه گاه باشد؛ در غیر این صورت دال یک طرفه تلقی می شود.

۹-پ ۲-۴-۲-۲ برای دال های تخت و دال های قارچی با پهنه یا سر ستون، ضخامت دال و فاصله ی محوری متوسط پایین ترین لایه ی آرماتورهای تحتانی از لبه ها، نباید از مقادیر داده شده در جدول 9-پ2-3 کمتر باشند. به علاوه اگر زمان مقاومت در برابر آتش ۹۰ دقیقه و بیشتر باشد، لازم است حداقل ۲۰٪ آرماتورهای فوقانی در روی تکیه گاه های میانی در هر جهت در تمام طول دهانه به صورت پیوسته بوده و در نوار ستون دال قرار داده شوند.

جدول 9-پ2-2 مدت زمان مقاومت در برابر آتش به منظور تامین کفایت سازه ای برای دال های توپر و یا مجوف که بر روی دیوارها و یا تیرها متکی هستند، و همچنین دال – تیرچه های یک طرفه
مدت زمان مقاومت در برابر آتش (دقیقه)	فاصله محوری، a_s، تا پایین ترین لایه ی آرماتور (mm)
	دال های با تکیه گاه ساده			دال های پیوسته (یک و دو طرفه)
	یک طرفه	دو طرفه		دال های پیوسته (یک و دو طرفه)
		l_y/l_x≤1.5	$1.5<l_{y}/l_{x}\leq 2$
30	10	10	10	10
60	20	10	15	10
90	30	15	20	15
120	40	20	25	20
180	55	30	40	30
240	65	40	50	40

جدول ۹-پ ۲-۳ مدت زمان مقاومت در برابر آتش به منظور تامین کفایت سازه ای برای دالهای تخت و دال های قارچی با پهنه یا سر ستون
مدت زمان مقاومت در برابر آتش (دقیقه)	بعد حداقل (mm)
مدت زمان مقاومت در برابر آتش (دقیقه)	ضخامت دال	فاصله ی محوری (a_s)
30	150	10
60	180	15
90	200	25
120	200	35
180	200	45
240	200	50

9-پ ۲-۴-۲-۳ برای دال – تیرچه های یک طرفه، در صورتی که شرایط (الف) و (ب) در زیر لحاظ شده باشند، فاصله ی محوری متوسط آرماتورهای تحتانی از لبه ها نباید از مقادیر داده شده در جدول 9-پ2-4 و با توجه به شرایط تکیه گاهی دال کمتر باشد.

الف – عرض تیرچه ها و فاصله ی محوری پایین ترین لایه ی آرماتورهای تحتانی تیرچه ها از لبه ی تیرچه مطابق ضوابط تیرها در بند ۹-پ ۲-۵-۱ باشد.

ب-فاصله ی محوری پایین ترین لایه ی آرماتورهای تحتانی دال از لبه ی آن از مقدار به دست آمده از جدول 9-پ2-2 کمتر نباشد.

۹-پ ۲-۴-۲-۴ برای دال – تیرچه های دو طرفه در صورتی که تکیه گاهها ساده باشند، از جدول 9-پ-2-4 ، و در صورتی که تکیه گاه ها پیوسته باشند، از جدول 9-پ ۲-۵ برای تعیین عرض و فاصله ی محوری متوسط آرماتورهای تحتانی از لبه ی تیرچه ها استفاده می شود. در این دالها، فاصله ی متوسط آرماتورهای تحتانی از لبه های دال بین تیرچه ها و فاصله ی محوری آرماتورهای گوشه ی تیرچه ها از بر قائم تیرچه نباید از مقادیر داده شده در جدول های ۹-پ ۲-۴ و 9-پ2-5 به علاوه ی ۱۰ میلی متر کمتر باشند. در جدول های ۹-پ ۲-۴ و 9-پ2-5 ، فاصله ی محوری از لبه ها باید برای پایین ترین لایه ی آرماتورهای تحتانی طولی منظور شود.

جدول ۹-پ ۲-۴ مدت زمان مقاومت در برابر آتش به منظور کفایت سازه ای برای دال تیرچه های دو طرفه ی غیر پیوسته
مدت زمان مقاومت در برابر آتش (دقيقه)	بعد حداقل (mm)
	برخی ترکیب های ممکن فواصل محوری (a_s) و عرض تیرچه ها (b)						ضخامت دال (h_s) و فاصله ی محوری (a_s) در دال
	ترکیب 1		ترکیب ۲		ترکیب ۲		ضخامت دال (h_s) و فاصله ی محوری (a_s) در دال
	a_s	b	a_s	b	a_s	b	a_s	b
30	15	80	–	–	–	–	10	80
60	35	100	25	120	15	200 ≤	10	80
90	45	120	40	160	30	250 ≤	15	100
120	60	160	55	190	40	300 ≤	20	120
180	75	220	70	260	60	410 ≤	30	150
240	90	280	75	350	70	500 ≤	40	175

جدول ۹-پ۲-۵ مدت زمان مقاومت در برابر آتش به منظور کفایت سازه ای برای دال – تیرچه های دوطرفه ی پیوسته
مدت زمان مقاومت در برابر آتش (دقيقه)	بعد حداقل (mm)
	برخی ترکیب های ممکن فواصل محوری (a_s) و عرض تیرچه ها (b)						ضخامت دال (h_s) و فاصله ی محوری (a_s) در دال
	ترکیب 1		ترکیب ۲		ترکیب ۲		ضخامت دال (h_s) و فاصله ی محوری (a_s) در دال
	a_s	b	a_s	b	a_s	b	a_s	b
30	10	80	–	–	–	–	10	80
60	25	100	15	120	10	200 ≤	10	80
90	35	120	25	160	15	250 ≤	15	100
120	45	160	40	190	30	300 ≤	20	120
180	60	310	50	600	–	–	30	150
240	70	450	60	700	–	–	40	175

۹-پ ۲-۵ مدت زمان مقاومت در برابر آتش (FRR) در تیرها برای کفایت سازه ای

تیرها از نظر مقاومت در برابر آتش به دو گروه تقسیم می شوند:

۹-پ ۲-۵-۱ تیرهایی که در بام ها یا کف ها قرار دارند

این تیرها شامل تیرهایی است که در قسمت فوقانی با دال طبقه به صورت یکپارچه ریخته شده و یا با یک دال در روی آنها حفاظ ایجاد می شود؛ و عرض جان آنها در ارتفاع مقطع ثابت بوده و یا به صورت یکنواخت با عمق تیر تغییر میکند.

در این تیرها، عرض جان تیر، b، که در راستای محور پایین ترین لایه ی آرماتورهای طولی تحتانی اندازه گیری می شود؛ و همچنین فاصله ی محوری متوسط از آرماتورهای طولی تحتانی، نباید از مقادیر به دست آمده از دیاگرام های ۹-پ ۲-۳ برای تیرهای ساده، و ۹-پ ۲-۴ برای تیرهای پیوسته، برای FRR مورد نظر کمتر باشد. تیرهای پیوسته به تیرهایی گفته می شوند که در یک یا هر دو انتهای دهانه از نظر خمشی به صورت پیوسته طراحی شده باشند.

شکل 9-پ ۲-۳ مدت زمان مقاومت در برابر آتش (FRR) برای تیرهای ساده

شکل ۹-پ ۲-۴ مدت زمان مقاومت در برابر آتش (FRR) برای تیرهای پیوسته

9-پ2-5-2 تیرهایی که از هر طرف در معرض آتش هستند

در این تیرها مدت زمان مقاومت در برابر آتش (FRR) برای تیرهای ساده و پیوسته باید به ترتیب از دیاگرام های ۹-پ ۲-۳ و ۹-پ ۲-۴ به دست آمده و علاوه بر ملاحظات قبلی، موارد (الف) تا (پ) در زیر نیز باید رعایت شود:

الف – ارتفاع كل مقطع تیر نباید از کمترین بعد جان تیر (b) برای زمان مقاومت در برابر آتش (FRR) مورد نظر کمتر در نظر گرفته شود.

ب-سطح مقطع تیر نباید از دو برابر سطح مربعی که ضلع آن برابر با مقدار به دست آمده از بند ۹-پ۲-۵-۱ است، کمتر باشد.

پ-فاصله ی محوری متوسط، a_m، کمتر از مقدار تعیین شده برای حداقل اندازه ی b نباشد. این مقدار برای تمام آرماتورهای طولی مقطع استفاده میشود.

۹-پ ۲-۶ مدت زمان مقاومت در برابر آتش (FRR) در ستون ها

۹-پ ۲-۶-۱ عایق بودن و انسجام ستون ها

رعایت مدت زمان مقاومت در برابر آتش (FRR) به منظور تامین عایق بودن و انسجام ستون ها فقط در مواردی لازم است که ستون ها جزئی از یک دیوار که با اهداف جدا سازی آتش ساخته می شود باشند. در چنین مواردی در ستون باید ضوابط عایق بودن دیوار مطابق بند ۹-پ ۲-۷-۱ رعایت شود.

9-پ2-6-2 کفایت سازه ای ستون های مهار شده

مدت زمان مقاومت در برابر آتش (FRR) به منظور تامین کفایت سازه ای ستون های مهار شده باید بر اساس یکی از بندهای ۹-پ ۲-۶-۳ یا ۹-پ ۲-۶-۴ که در آن ها محدودیت های اضافی برای ستون های مهار شده تجویز شده است محاسبه شود.

در ستون هایی که بعد بزرگتر مقطع آن ها برابر یا بزرگ تر از ۴ برابر بعد کوچکتر آن است، میتوان از ضوابط بند ۹-پ ۲-۷-۲ برای دیوارها استفاده نمود. در این حالت باید فرض نمود که ستون از دو وجه روبرو در معرض آتش است. همچنین آرماتورهای طولی باید در دو لایه (یک لایه در سمت هر کدام از وجوه روبروی ستون) قرار داده شده و از نظر سازه ای به یکدیگر بسته شوند.

در مواردی که ستون ها مهار نشده بوده و یا محدودیت های اضافی ستون های مهار شده بر اساس بندهای 9-پ2-6-3 یا ۹-پ ۲-۶-۴ در آن ها رعایت نشده است مدت زمان مقاومت در برابر آتش باید بر اساس روش ۲ در بند ۹-پ ۲-۳-۱ محاسبه گردد.

۹-پ ۲-۶-۳ روش محدود با استفاده از جدول برای تعیین کفایت سازه ای ستون های مهار شده

کفایت سازه ای ستونها در صورتی که کلیه موارد (الف) تا (ث) زیر در آن ها رعایت شده باشد را می توان بر اساس جدول 9-پ2-6 تعیین کرد.

الف – بعد کوچک مقطع ستون و فاصله محوری آرماتورهای طولی از مقادیر جدول ۹-پ ۲-۴ برای مدت زمان مقاومت آتش مورد نظر کمتر نباشد.

ب– در جدول ۹-پ ۲-۶ میتوان مقدار $\frac{N_{f}^{*}}{\phi N_{u}}$ را به طور محافظه کارانه برابر با 0/70 منظور نمود. در غیر اینصورت این مقدار را می توان بصورت دقیق تر محاسبه نمود. در این رابطه N^*_f بار محوری طراحی ستون در موقعیت آتش سوزی و N_u مقاومت محوری فشاری یا کششی مقطع تحت بار محوری خارج از محور است.

پ– در صورتی که A_s ≥ 0.02 A_c بوده و مدت زمان مورد نیاز مقاومت در برابر آتش بیشتر از ۹۰ دقیقه باشد، میلگردهای ستون در بین کلیه وجوه مقطع توزیع شوند.

ت – طول موثر ستون در شرائط آتش کمتر از ۳ متر باشد. این طول را می توان در همه حالات برابر با طول موثر ستون در درجه حرارت معمولی فرض نمود. در ستون های مهار شده این طول را می توان در صورتی که مدت زمان مقاومت در برابر آتش از ۳۰ دقیقه بیشتر باشد برابر با 0.5L_u منظور نمود.

ث – حداکثر خارج از مرکزیت ستون 0.15b باشد.

۹-پ ۲-۶-۴ روش عمومی با استفاده از جدول برای تعیین کفایت سازهای ستون های مهار شده

کفایت سازه ای ستونها در صورتی که کلیه موارد (الف) تا (پ) زیر در آن ها رعایت شده باشد را می توان بر اساس جدول 9-پ2-۷ تعیین کرد.

الف– بعد کوچک مقطع ستون و فاصله محوری آرماتورهای طولی از مقادیر جدول ۹ -پ۲-7 برای مدت زمان مقاومت آتش مورد نظر کمتر نباشد.

ب– نسبت $\frac{e}{b}$ کوچکتر از 0/25 و حد اکثر خروج از مرکز ستون e_max برابر یا مساوی ۱۰۰ میلی متر باشد. e خروج از مرکز و مقدار آن برابر $\frac{M_{f}^{*}}{N_{f}^{*}}$ می باشد.

پ– ضریب لاغری ستون در موقعیت آتش برابر یا کوچکتر از ۳۰ باشد.

در جدول 9-پ2-7، a_s فاصله محور، b بعد کوچکتر مقطع ستون مستطیلی، یا قطر مقطع دایره بوده، و مقدار η از رابطه ی (۹-پ ۲-۲) محاسبه می گردد:

(9-پ2-2)

$\eta =\frac{N_{f}^{*}}{0.7\left ( \frac{A_{c}f_{c}^{'}}{1.5} +\frac{A_{s}f_{y}}{1.15}\right )}$

در جدول ۹-پ ۲-۶، ϕ ضریب کاهش مقاومت در ستون ها مطابق بند ۹-۷-۴ می باشد.

جدول 9-پ2-6 مدت زمان مقاومت در برابر آتش، FRR، برای ستون ها (کفایت سازه ای)
مدت زمان مقاومت در برابر آتش	بعد حداقل (mm)
مدت زمان مقاومت در برابر آتش	ترکیب های ممکن برای ستون هایی که در بیش از یک وجه در معرض آتش هستند.						ستون هایی که در یک وجه در معرض آتش هستند
(دقيقه)	$\frac{N_{f}^{*}}{\phi N_{u}}=0.2$		$\frac{N_{f}^{*}}{\phi N_{u}}=0.5$		$\frac{N_{f}^{*}}{\phi N_{u}}=0.7$		$\frac{N_{f}^{*}}{\phi N_{u}}=0.7$
(دقيقه)	a_s	b	a_s	b	a_s	b	a_s	b
30	25	200	25	200	32 27	200 300	25	155
60	25	200	36 31	200 300	46 40	250 350	25	155
90	31 25	200 300	45 38	300 400	53 *40	350 *450	25	155
120	40 35	250 350	45 40	350 450	57 51	350 450	35	175
180	*45	*350	*63	*350	*70	*450	55	230
240	*61	*350	*75	*450			70	295

*حداقل تعداد آرماتورهای طولی در این ستون ها باید ۸ عدد باشد.یادداشت:

1 – در جدول 9-پ2-6 بعد b (بعد کوچکتر مقطع مستطیل ویا قطر در مقطع دایره) برای ستون هایی که از یک وجه در معرض آتش قرار می گیرند، فقط برای حالت های قابل استفاده است که بر ستون و بر دیوار مجاور آن با همان FRR هم راستا باشد. در صورتی که بر ستون نسبت به دیوار بیرون زدگی داشته باشد، قسمتی از ستون که در دیوار واقع است باید قادر باشد. کل بار وارده را تحمل نماید. در این حالت فاصله ی هر بازشو در دیوار از بر ستون باید حداقل برابر با عرض ستون، b، برای زمان مقاومت مورد نظر در برابر آتش سوزی باشد. در سایر موارد باید فرض شود که ستون در بیش از یک وجه در معرض آتش قرار دارد.

جدول 9-پ2-7 مدت زمان مقاومت در برابر آتش، FRR، (کفایت سازه ای) برای ستون های مهار شده
مدت زمان مقاومت در برابر آتش (دقیقه)	1.3A_sf_y/A_cf’_c	ابعاد حداقل (mm)
		ترکیب های a_s و b
		η=0.2		η=0.3		η=0.5		η=0.7
		a_s	b	a_s	b	a_s	b	a_s		b
30	0/1	25	150	25	150	30	200	30		300
	0/1					250	250	25		350
	0/5	25	150	25	150	25	150	30		200
	0/5							25		250
	1/0	25	150	25	150	25	150	30		200
	1/0							25		300
60	0/1	30	150	40	200	40	300	25		500
	0/1	25	200	25	300	25	500
	0/5	25	150	35	150	35	250	40		350
	0/5			25	200	25	350	25		550
	1/0	25	150	30	150	40	200	50		300
	1/0			25	200	25	400	30		600
90	0/1	40	200	40	300	50	500	40		550
	0/1	25	250	25	400	25	550	25		600
	0/5	35	150	45	200	45	300	50		500
	0/5	25	200	25	300	25	550	40		600
	1/0	25	200	40	200	40	250	50		500
	1/0			25	300	25	550	45		600
120	0/1	50	250	50	400	25	550	60		550
	0/1	25	350	25	550			45		600
	0/5	45	200	45	300	50	450	60		500
	0/5	25	300	25	550	25	600	50		600
	1/0	40	200	50	250	45	450	60		600
	1/0	25	250	25	400	30	600
180	0/1	50	400	60	500	60	550	یادداشت 1در زیر جدول
	0/1	25	500	25	550	30	600	یادداشت 1در زیر جدول
	0/5	45	300	50	450	60	500	75	600
	0/5	25	450	25	600	50	600	75	600
	1/0	35	300	50	450	60	500	یادداشت 1 در زیر جدول
	1/0	25	400	25	550	45	600	یادداشت 1 در زیر جدول
240	0/1	60	500	40	550	75	600	یادداشت 1 در زیر جدول
	0/1	25	550	25	600			یادداشت 1 در زیر جدول
	0/5	45	450	55	550	70	600	یادداشت 1 در زیر جدول
	0/5	25	500	25	600
	1/0	45	400	40	500	60	600	یادداشت 1 در زیر جدول
	1/0	25	500	30	600			یادداشت 1 در زیر جدول

یادداشت ها:1 – حداقل عرض ستون باید ۶۰۰ میلیمتر بوده و کمانش آن باید ارزیابی شود.

۲-نسبت لاغری ستون در معرض آتش، کوچکتر یا مساوی ۳۰ فرض شده است. این ضابطه برای اکثر ستون های ساختمان های متعارف صادق است.

۳-در جدول 9-پ2-7 بعد b (بعد کوچکتر مقطع مستطيل ويا قطر در مقطع دایره) برای ستون هایی که از یک وجه در معرض آتش قرار می گیرند، فقط برای حالت هایی قابل استفاده است که بر ستون و بر دیوار مجاور آن هم راستا باشد. در صورتی که بر ستون نسبت به دیوار بیرون زدگی داشته باشد، قسمتی از ستون که در دیوار واقع است باید قادر باشد كل بار وارده را تحمل نماید. در این حالت فاصله ی هر بازشو در دیوار از بر ستون باید حداقل برابر با عرض ستون، b، برای زمان مقاومت مورد نظر در برابر آتش سوزی باشد. در سایر موارد باید فرض شود که ستون در بیش از یک وجه در معرض آتش قرار دارد.

۹-پ۲-۷ مدت زمان مقاومت در برابر آتش سوزی (FRR) در دیوارها

۹-پ ۲-۷-۱ عایق بودن دیوارها

زمان مقاومت در برابر آتش سوزی به منظور تامین عایق بودن دیوارها از جدول 9-پ2-8 تعيين می شود. در این جدول ضخامت موثر در دیوارهای معمولی برابر با ضخامت دیوار، و در دیوارهای مجوف برابر با سطح مقطع خالص دیوار تقسیم بر طول مقطع آن می باشد.

جدول ۹-پ ۲-۸ مدت زمان مقاومت در برابر آتش FRR (عایق بودن) در دیوارها
مدت زمان مقاومت در برابر آتش (عایق بودن ) (دقيقه)	ضخامت موثر (mm)
30	60
60	80
90	100
120	120
180	150
240	175

۹-پ ۲-۷-۲ کفایت سازه ای

دیوارها مدت زمان مقاومت در برابر آتش سوری به منظور تامین کفایت سازه ای دیوارها، با توجه به فاصله ی محوری آرماتورها، a_s ، و ضخامت موثر آنها، b، نباید از مقادیر جدول 9-پ2-9 کمتر باشد.

در دیوارهائی که دارای تکیه گاه جانبی در یک سمت بالای خود می باشند و عضو تکیه گاهی نیازی به داشتن FRR نداشته باشد، کفایت سازه ای با رعایت ضوابط بند 9-پ2-7-1 تامین می شود.

جدول ۹-پ ۲-۹ مدت زمان مقاومت در برابر آتش FRR، (کفایت سازه ای) دیوارها
مدت زمان مقاومت در برابر آتش	ابعاد حداقل (mm)، ترکیب های a_s و b
مدت زمان مقاومت در برابر آتش	$\frac{N_{f}^{*}}{\phi N_{u}}=0.35$				$\frac{N_{f}^{*}}{\phi N_{u}}=0.7$
(دقيقه)	دیوار در یک وجه درمعرض آتش است.		دیوار در دو وجه درمعرض آتش است.		دیوار در یک وجه درمعرض آتش است.		دیوار در دو وجه درمعرض آتش است.
(دقيقه)	a_s	b	a_s	b	a_s	b	a_s	b
30	10	100	10	120	10	120	10	120
60	10	110	10	120	10	130	10	140
90	20	120	10	140	25	140	25	170
120	25	150	25	160	35	160	35	220
180	40	180	45	200	50	210	55	270
240	55	230	55	250	60	270	60	350

۹-پ۲-۷-۳ سایر الزامات دیوارها

۹-پ۲-۷-۳-۱ محدودیتهای ارتفاع موثر دیوار

نسبت ارتفاع موثر به ضخامت دیوار نباید از ۴۰ بیشتر باشد. نیازی به اعمال این محدودیت برای دیوارهائی که دارای تکیه گاه جانبی در قسمت فوقانی بوده و عضو تکیه گاهی نیازی به داشتن FRR ندارد نمی باشد.

۹-پ۲-۷-۳-2 اثرحفره های تاسیساتی و برقی بر کفایت سازه ای، عایق بودن و انسجام دیوارها

در صورتی که سطح حفره ها در هر ۵ متر مربع سطح رویه ی دیوار از ۱۰۰ سانتی متر مربع کمتر باشد، از کاهش ضخامت دیوار در محل حفره می توان صرف نظر نمود. در غیر این صورت، ضخامت دیوار، b، مورد استفاده در جدول 9-پ2-9 باید برابر با ضخامت دیوار منهای گودی حفره ی تاسیساتی و یا برقی منظور گردد.

۹-پ۲-۷-۳-3 اثرات شیارها بر کفایت سازه ای دیوارها

الف) در دیوارهایی که به صورت یک طرفه عمل می نمایند

1- اگر امتداد شیار در جهت دهانه باشد، از وجود شیار صرف نظر میشود.

۲- اگر امتداد شیار در جهت عمود بر دهانه بوده و طول آن از ۴ برابر ضخامت دیوار و یا 0/40 ارتفاع دیوار، هر کدام که بزرگتر است کمتر باشد، از وجود شیار صرف نظر می شود. در غیر این صورت ضریب لاغری بر اساس ضخامت کاهش یافته ی دیوار در اثر شیار محاسبه می گردد.

ب) در دیوارهایی که دارای رفتار دو طرفه هستند :

در مواردی که شیار روی دیوار به صورت قائم بوده و طول آن از نصف ارتفاع دیوار، H_w، کمتر باشد؛ و یا در مواردی که شیار روی دیوار به صورت افقی بوده و طول آن از نصف طول دیوار، L_w ، کمتر باشد، از اثرات شیار صرف نظر میشود. در غیر این صورت میتوان نسبت لاغری دیوار را بر مبنای ضخامت کاهش یافته در اثر شیار محاسبه کرد؛ و یا محل شیار در دیوار را به صورت یک وجه بدون تکیه گاه که دیوار اصلی را به دو پانل تقسیم میکند، منظور نمود.

۹-پ ۲-۷-۳-۴ اثرات شیار بر انسجام و یا عایق بودن دیوارها

از اثرات شیارها بر انسجام و یا عایق بودن دیوار در موارد (الف) تا (پ) در زیر می توان صرف نطر نمود:

الف) عمق شیار بیشتر از ۳۰ میلی متر نباشد.

ب) سطح مقطع عرضی شیار از ۱۰ سانتی متر مربع بیشتر نباشد.

پ) سطح مقطع طولی شیار در هر ۵ متر مربع سطح دیوار در یک و یا هر دو رویه ی دیوار، از ۱۰۰۰ سانتیمتر مربع بیشتر نباشد.

در غیر این صورت اثرات لاغری باید بر اساس ضخامت کاهش یافته ی دیوار در اثر شیار محاسبه شود.

۹-پ ۲-۸ اضافه کردن مدت زمان مقاومت در برابر آتش با استفاده از مصالح اضافی عایق کننده

۹-پ۲-۸-۱ استفاده از مصالح عایق کننده

استفاده از مصالح عایق کننده بر روی سطح رویه ی بتن موجود به منظور اضافه کردن ضخامت موثر و یا اضافه کردن فاصله ی محوری آرماتورهای طولی، و یا هر دو با شرايط (الف) تا (پ) زیر مجاز است:

(الف) استفاده از ورقه های پیش ساخته ای که ترکیب حجمی مصالح آنها از یک قسمت سیمان و ۴ قسمت ورمیکولایت (و یا پرلیت) تشکیل شده، و به نحو مناسبی به رویای بتن چسبیده شده باشد.

(ب) استفاده از پوشش های گچی- ورمیکولایت (یا پرلیت) که به صورت مخلوط 0/16 متر مکعب ماسه و ۱۰۰ کیلوگرم گچ ساخته شده باشند، به صورت صفحات پیش ساخته ای که پس از خشک شدن به رویای بتن به روش مناسبی چسبانیده شوند؛ و یا به صورت پاشیدنی و یا ماله کشی بر روی سطح بتن قرار داده شوند.

(پ) استفاده از هر گونه مصالح و یا ورقه هایی که بر اساس آزمایش های استاندارد مقاومت در برابر آتش مناسب تشخیص داده شده باشند.

9-پ2-8-2 حداقل ضخامت مصالح عایق کننده

حداقل ضخامت مصالح عایق کننده ی اضافی بر روی بتن باید بر اساس آزمایشهای استاندارد آتش تعیین شوند.

در صورت عدم انجام هر گونه آزمایش استاندارد، جهت استفاده از مصالح ذکر شده در زیربندهای (الف) و (ب) بند 9-پ2-8-1، حداقل ضخامت مصالح اضافه شده بر روی بتن برابر با اختلاف پوشش مورد نیاز و یا ضخامت موثری که در این بند مشخص شده است، و پوشش واقعی و یا ضخامت موثر واقعی، هر کدام که حاکم باشد، ضرب در ضریب 0/75 در نظر گرفته می شود.

۹-پ۲-۸-۳ مسلح کردن ملات های پاشیده شده و یا ماله کشی شده ی درجا

در مواردی که ضخامت لایه ی عایق اضافه شده ی درجا از ۱۰ میلی متر بیشتر باشد، باید از تسلیح مناسب به منظور جلوگیری از جدا شدن پوشش از بتن موجود در هنگام آتش سوزی استفاده شود.

۹-پ ۲-۸-۴ اضافه کردن مصالح رویه ی دال ها به منظور افزایش مدت زمان مقاومت در برابر آتش سوزی

مدت زمان مقاومت در مقابل آتش، FRR برای دالها را میتوان با اضافه کردن مصالح اضافی یک پارچه با مصالح دال و یا اضافه کردن مصالح به صور مجزا بر روی دال، افزایش داد. در این صورت، حداقل ضخامت لایه ی اضافی، t_nom ، از رابطه ی (۹-پ ۲-۳) به دست می آید:

(9-پ2-3)

t_nom=kt_d+10

در رابطه ی فوق، t_d تفاوت بین ضخامت موثر دال مورد نظر و ضخامت موثری است که از جدول ۹-پ ۲-۱ برای زمان مقاومت در برابر آتش سوزی مورد نظر، تعیین می شود.

ضریب k برای رویه ی اضافی از جنس بتن معمولی برابر با 1/0، ، برای رویه ی اضافی از جنس بتن سبک برابر با 0/80، و برای رویه ی اضافی از جنس گچ (و یا بلوکهای گچی که به یک دیگر قفل و بست میشوند) که دارای یک لایه ی مقاوم در برابر سایش در رویه فوقانی باشد، برابر با 0/60 در نظر گرفته می شود.

[1] Fire resistance rating

[2] structural adequacy

[3] integrity

[4] insulation

9-پ-2 طراحی در برابر آتش سوزی