استراتژی اطفاء حریق برای ساخت اسکلت فلزی

در "مهندسی آتش نشانی" منتشر شده در آوریل 2006، ما مسائلی را که باید در هنگام وقوع آتش سوزی در یک ساختمان تجاری یک طبقه در نظر گرفته شود، مورد بحث قرار دادیم. در اینجا، ما برخی از اجزای اصلی ساخت و ساز را که ممکن است بر استراتژی حفاظت از آتش شما تأثیر بگذارد، بررسی خواهیم کرد.
در زیر، یک ساختمان چند طبقه اسکلت فلزی را به عنوان مثال می‌آوریم تا نشان دهیم که چگونه بر پایداری هر ساختمان در مراحل مختلف ساختمان تأثیر می‌گذارد (عکس‌های 1، 2).
عضو ساختاری ستون با اثر فشرده سازی. وزن سقف را انتقال داده و به زمین منتقل می کنند. خرابی ستون ممکن است باعث ریزش ناگهانی بخشی یا تمام ساختمان شود. در این مثال، ناودانی‌ها در سطح کف به لنت بتنی ثابت می‌شوند و به تیر I نزدیک سطح سقف پیچ می‌شوند. در صورت آتش سوزی، تیرهای فولادی در سقف یا ارتفاع سقف گرم می شوند و شروع به انبساط و پیچش می کنند. فولاد منبسط شده می تواند ستون را از صفحه عمودی خود دور کند. در بین تمام اجزای ساختمان، خرابی ستون بزرگترین خطر است. اگر ستونی را مشاهده کردید که به نظر می رسد مایل است یا کاملاً عمودی نیست، لطفاً فوراً به فرمانده حادثه (IC) اطلاع دهید. ساختمان باید فورا تخلیه شود و تماس تلفنی برقرار شود (عکس 3).
تیر فولادی - تیر افقی که تیرهای دیگر را پشتیبانی می کند. تیرها برای حمل اجسام سنگین طراحی شده اند و روی پایه ها قرار می گیرند. همانطور که آتش و گرما شروع به فرسایش تیرها می کند، فولاد شروع به جذب گرما می کند. در حدود 1100 درجه فارنهایت، فولاد شروع به شکست خواهد کرد. در این دما، فولاد شروع به انبساط و پیچش می کند. یک تیر فولادی به طول 100 فوت ممکن است حدود 10 اینچ منبسط شود. هنگامی که فولاد شروع به انبساط و پیچش می کند، ستون های نگهدارنده تیرهای فولادی نیز شروع به حرکت می کنند. انبساط فولاد ممکن است باعث شود که دیوارهای دو سر تیر به بیرون فشار بیاورند (اگر فولاد با دیوار آجری برخورد کند)، که ممکن است باعث خم شدن یا ترک خوردن دیوار شود (عکس 4).
تیرچه های خرپایی فولادی سبک - مجموعه ای موازی از تیرهای فولادی سبک که برای حمایت از کف یا سقف های با شیب کم استفاده می شود. تیرهای فولادی جلو، وسط و عقب ساختمان، خرپاهای سبک وزن را پشتیبانی می کنند. تیرچه به تیر فولادی جوش داده شده است. در صورت آتش سوزی، خرپا سبک وزن به سرعت گرما را جذب می کند و ممکن است در عرض پنج تا ده دقیقه از کار بیفتد. اگر سقف مجهز به تهویه مطبوع و سایر تجهیزات باشد، ممکن است ریزش سریعتر اتفاق بیفتد. سعی نکنید سقف تیرچه تقویت شده را برش دهید. انجام این کار ممکن است وتر بالایی خرپا، عضو اصلی باربر را قطع کند و ممکن است کل ساختار و سقف خرپا فرو بریزد.
فاصله تیرچه ها می تواند حدود چهار تا هشت فوت از هم فاصله داشته باشد. چنین فاصله وسیعی یکی از دلایلی است که شما نمی خواهید سقفی را با تیرچه های فولادی سبک و سطح سقف Q شکل برش دهید. معاون کمیساریای سازمان آتش نشانی نیویورک (بازنشسته) وینسنت دان (وینسنت دان) در "فروپاشی ساختمان های آتش نشانی: راهنمای ایمنی در برابر آتش" (کتاب ها و فیلم های مهندسی آتش نشانی، 1988) اشاره کرد: "تفاوت بین چوبی تیرچه ها و فولاد تفاوت های مهم طراحی سیستم پشتیبانی بالای تیرچه ها فاصله تیرچه ها است. فاصله بین تیرچه های مشبک فولادی باز بسته به اندازه میله های فولادی و بار سقف تا 8 فوت است. فضای وسیع بین تیرچه ها حتی زمانی که تیرچه های فولادی وجود ندارد در صورت خطر ریزش، بریدن دهانه عرشه پشت بام نیز خطرات متعددی برای آتش نشانان وجود دارد. اول، زمانی که کانتور برش تقریباً کامل است، و اگر سقف مستقیماً بالای یکی از تیرچه‌های فولادی با فاصله وسیع نباشد، صفحه رویی بریده شده ممکن است ناگهان در آتش خم شود یا به سمت پایین لولا شود. اگر یک پای آتش نشان در بریدگی سقف باشد، ممکن است تعادل خود را از دست بدهد و با اره برقی به آتش زیر بیفتد (عکس 5) .(138)
درهای فولادی- تکیه گاه های فولادی افقی وزن آجرها را روی بازشوهای پنجره و درها توزیع می کند. این ورق های فولادی معمولاً به شکل L برای دهانه های کوچکتر استفاده می شوند، در حالی که تیرهای I برای دهانه های بزرگتر استفاده می شوند. تلفن در در دو طرف دهانه در دیوار بنایی بسته شده است. درست مانند فولادهای دیگر، هنگامی که لنت درب داغ می شود، شروع به انبساط و پیچش می کند. خرابی لنگه فولادی ممکن است باعث ریزش دیواره بالایی شود (عکس 6 و 7).
نما - سطح بیرونی ساختمان. اجزای فولادی سبک چارچوب نما را تشکیل می دهند. برای بستن اتاق زیر شیروانی از مواد گچ ضد آب استفاده می شود. فولاد سبک وزن به سرعت استحکام و استحکام ساختاری خود را در آتش از دست می دهد. تهویه اتاق زیر شیروانی را می توان با شکستن غلاف گچی به جای قرار دادن آتش نشانان روی سقف انجام داد. استحکام این گچ خارجی مشابه گچ تخته ای است که در اکثر دیوارهای داخلی خانه ها استفاده می شود. پس از نصب غلاف گچی در جای خود، سازنده Styrofoam® را روی گچ اعمال می‌کند و سپس گچ را می‌پوشاند (عکس‌های 8، 9).
سطح سقف. متریال مورد استفاده برای ساخت سطح سقف ساختمان به راحتی قابل ساخت است. ابتدا میخ های فولادی تزئینی Q شکل به تیرچه های تقویت شده جوش داده می شوند. سپس مواد عایق فوم را روی تخته دکوری Q شکل قرار دهید و با پیچ روی عرشه ثابت کنید. پس از اینکه عایق در جای خود نصب شد، لایه لاستیکی را به مواد عایق فوم بچسبانید تا سطح سقف کامل شود.
برای سقف های کم شیب، سطح دیگری که ممکن است با آن مواجه شوید عایق فوم پلی استایرن است که با بتن اصلاح شده لاتکس 3/8 اینچی پوشانده شده است.
نوع سوم سطح سقف شامل لایه ای از مواد عایق صلب است که بر روی عرشه سقف ثابت شده است. سپس کاغذ نمد آسفالت با آسفالت داغ به لایه عایق چسبانده می شود. سپس سنگ را روی سطح سقف قرار می دهند تا در جای خود ثابت شود و از غشای نمدی محافظت شود.
برای این نوع سازه، برش سقف را در نظر نگیرید. احتمال ریزش 5 تا 10 دقیقه است، بنابراین زمان کافی برای تهویه ایمن سقف وجود ندارد. تهویه اتاق زیر شیروانی از طریق تهویه افقی (شکستن نمای ساختمان) به جای قرار دادن اجزا بر روی سقف مطلوب است. بریدن هر قسمت از خرپا ممکن است باعث ریزش کل سطح سقف شود. همانطور که در بالا توضیح داده شد، پانل های سقف را می توان تحت فشار اعضایی که سقف را برش می دهند به سمت پایین لولایی کرد و در نتیجه افراد را به داخل ساختمان آتش نشانی فرستاد. این صنعت در زمینه خرپاهای سبک تجربه کافی دارد و اکیداً توصیه می شود که هنگام ظاهر شدن اعضا آنها را از سقف جدا کنید (عکس 10).
سقف کاذب آلومینیومی یا سیستم شبکه ای فولادی، با سیم فولادی معلق بر روی پشت بام. سیستم شبکه تمام کاشی های سقف را برای تشکیل سقف تمام شده در خود جای می دهد. فضای بالای سقف کاذب خطر بزرگی را برای آتش نشانان به همراه دارد. معمولاً به آن "تصاویر زیر شیروانی" یا "خلأ خرپا" می گویند، می تواند آتش و شعله های آتش را پنهان کند. هنگامی که این فضا نفوذ می کند، مونوکسید کربن انفجاری ممکن است مشتعل شود و باعث فروپاشی کل سیستم شبکه شود. در صورت آتش سوزی باید کابین خلبان را زودتر چک کنید و اگر آتش ناگهان از سقف منفجر شود، باید به همه آتش نشانان اجازه داده شود تا از ساختمان فرار کنند. تلفن های همراه شارژی نزدیک در نصب شده بود و همه آتش نشانان تجهیزات حضوری کامل به تن داشتند. سیم کشی برق، اجزای سیستم HVAC و خطوط گاز تنها بخشی از خدمات ساختمانی هستند که ممکن است در فضای خالی خرپاها پنهان شوند. بسیاری از خطوط لوله گاز طبیعی می توانند به سقف نفوذ کنند و برای بخاری در بالای ساختمان ها استفاده می شوند (عکس 11 و 12).
امروزه خرپاهای فولادی و چوبی در انواع ساختمان‌ها از خانه‌های شخصی گرفته تا ساختمان‌های اداری مرتفع نصب می‌شوند و تصمیم برای تخلیه آتش نشانان ممکن است زودتر در تکامل صحنه آتش‌سوزی ظاهر شود. زمان ساخت سازه خرپایی به اندازه ای طولانی بوده است که تمامی فرماندهان آتش نشانی باید بدانند ساختمان های موجود در آن در هنگام آتش سوزی چه واکنشی نشان می دهند و اقدامات مربوطه را انجام دهند.
برای اینکه مدارهای مجتمع را به درستی آماده کند، باید با ایده کلی ساخت و ساز ساختمان شروع کند. "ساختار ساختمان آتش" فرانسیس ال. برانیگان، ویرایش سوم (انجمن ملی حفاظت از آتش، 1992) و کتاب دان مدتی است که منتشر شده است و خواندن آن برای همه اعضای کتاب آتش نشانی ضروری است.
از آنجایی که معمولاً زمانی برای مشورت با مهندسان ساختمان در محل آتش سوزی نداریم، مسئولیت آی سی پیش بینی تغییراتی است که در هنگام سوختن ساختمان رخ می دهد. اگر افسر هستید یا می خواهید افسر شوید، باید در رشته معماری تحصیل کرده باشید.
جان مایلز کاپیتان آتش نشانی نیویورک است که به نردبان 35 منصوب شده است. وی پیش از این به عنوان ستوان نردبان 35 و آتش نشان نردبان 34 و موتور 82 خدمت می کرد. اداره آتش نشانی (NJ) و اداره آتش نشانی Spring Valley (NY) و یک مربی در مرکز آموزش آتش نشانی شهرستان Rockland در پومونا، نیویورک است.
جان توبین (JOHN TOBIN) یک کهنه سرباز با 33 سال سابقه خدمات آتش نشانی است و رئیس سازمان آتش نشانی رودخانه Vail (NJ) بود. او دارای مدرک کارشناسی ارشد در مدیریت دولتی و عضو هیئت مشاوران دانشکده حقوق و ایمنی عمومی شهرستان برگن (NJ) است.
در "مهندسی آتش نشانی" منتشر شده در آوریل 2006، ما مسائلی را که باید در هنگام وقوع آتش سوزی در یک ساختمان تجاری یک طبقه در نظر گرفته شود، مورد بحث قرار دادیم. در اینجا، ما برخی از اجزای اصلی ساخت و ساز را که ممکن است بر استراتژی حفاظت از آتش شما تأثیر بگذارد، بررسی خواهیم کرد.
در زیر، یک ساختمان چند طبقه اسکلت فلزی را به عنوان مثال می‌آوریم تا نشان دهیم که چگونه بر پایداری هر ساختمان در مراحل مختلف ساختمان تأثیر می‌گذارد (عکس‌های 1، 2).
عضو ساختاری ستون با اثر فشرده سازی. وزن سقف را انتقال داده و به زمین منتقل می کنند. خرابی ستون ممکن است باعث ریزش ناگهانی بخشی یا تمام ساختمان شود. در این مثال، ناودانی‌ها در سطح کف به لنت بتنی ثابت می‌شوند و به تیر I نزدیک سطح سقف پیچ می‌شوند. در صورت آتش سوزی، تیرهای فولادی در سقف یا ارتفاع سقف گرم می شوند و شروع به انبساط و پیچش می کنند. فولاد منبسط شده می تواند ستون را از صفحه عمودی خود دور کند. در بین تمام اجزای ساختمان، خرابی ستون بزرگترین خطر است. اگر ستونی را مشاهده کردید که به نظر می رسد مایل است یا کاملاً عمودی نیست، لطفاً فوراً به فرمانده حادثه (IC) اطلاع دهید. ساختمان باید فورا تخلیه شود و تماس تلفنی برقرار شود (عکس 3).
تیر فولادی - تیر افقی که تیرهای دیگر را پشتیبانی می کند. تیرها برای حمل اجسام سنگین طراحی شده اند و روی پایه ها قرار می گیرند. همانطور که آتش و گرما شروع به فرسایش تیرها می کند، فولاد شروع به جذب گرما می کند. در حدود 1100 درجه فارنهایت، فولاد شروع به شکست خواهد کرد. در این دما، فولاد شروع به انبساط و پیچش می کند. یک تیر فولادی به طول 100 فوت ممکن است حدود 10 اینچ منبسط شود. هنگامی که فولاد شروع به انبساط و پیچش می کند، ستون های نگهدارنده تیرهای فولادی نیز شروع به حرکت می کنند. انبساط فولاد ممکن است باعث شود که دیوارهای دو سر تیر به بیرون فشار بیاورند (اگر فولاد با دیوار آجری برخورد کند)، که ممکن است باعث خم شدن یا ترک خوردن دیوار شود (عکس 4).
تیرچه های خرپایی فولادی سبک - مجموعه ای موازی از تیرهای فولادی سبک که برای حمایت از کف یا سقف های با شیب کم استفاده می شود. تیرهای فولادی جلو، وسط و عقب ساختمان، خرپاهای سبک وزن را پشتیبانی می کنند. تیرچه به تیر فولادی جوش داده شده است. در صورت آتش سوزی، خرپا سبک وزن به سرعت گرما را جذب می کند و ممکن است در عرض پنج تا ده دقیقه از کار بیفتد. اگر سقف مجهز به تهویه مطبوع و سایر تجهیزات باشد، ممکن است ریزش سریعتر اتفاق بیفتد. سعی نکنید سقف تیرچه تقویت شده را برش دهید. انجام این کار ممکن است وتر بالایی خرپا، عضو اصلی باربر را قطع کند و ممکن است کل ساختار و سقف خرپا فرو بریزد.
فاصله تیرچه ها می تواند حدود چهار تا هشت فوت از هم فاصله داشته باشد. چنین فاصله وسیعی یکی از دلایلی است که شما نمی خواهید سقفی را با تیرچه های فولادی سبک و سطح سقف Q شکل برش دهید. معاون کمیساریای سازمان آتش نشانی نیویورک (بازنشسته) وینسنت دان (وینسنت دان) در "فروپاشی ساختمان های آتش نشانی: راهنمای ایمنی در برابر آتش" (کتاب ها و فیلم های مهندسی آتش نشانی، 1988) اشاره کرد: "تفاوت بین چوبی تیرچه ها و فولاد تفاوت های مهم طراحی سیستم پشتیبانی بالای تیرچه ها فاصله تیرچه ها است. فاصله بین تیرچه های مشبک فولادی باز بسته به اندازه میله های فولادی و بار سقف تا 8 فوت است. فضای وسیع بین تیرچه ها حتی زمانی که تیرچه های فولادی وجود ندارد در صورت خطر ریزش، بریدن دهانه عرشه پشت بام نیز خطرات متعددی برای آتش نشانان وجود دارد. اول، زمانی که کانتور برش تقریباً کامل است، و اگر سقف مستقیماً بالای یکی از تیرچه‌های فولادی با فاصله وسیع نباشد، صفحه رویی بریده شده ممکن است ناگهان در آتش خم شود یا به سمت پایین لولا شود. اگر یک پای آتش نشان در بریدگی سقف باشد، ممکن است تعادل خود را از دست بدهد و با اره برقی به آتش زیر بیفتد (عکس 5) .(138)
درهای فولادی- تکیه گاه های فولادی افقی وزن آجرها را روی بازشوهای پنجره و درها توزیع می کند. این ورق های فولادی معمولاً به شکل L برای دهانه های کوچکتر استفاده می شوند، در حالی که تیرهای I برای دهانه های بزرگتر استفاده می شوند. تلفن در در دو طرف دهانه در دیوار بنایی بسته شده است. درست مانند فولادهای دیگر، هنگامی که لنت درب داغ می شود، شروع به انبساط و پیچش می کند. خرابی لنگه فولادی ممکن است باعث ریزش دیواره بالایی شود (عکس 6 و 7).
نما - سطح بیرونی ساختمان. اجزای فولادی سبک چارچوب نما را تشکیل می دهند. برای بستن اتاق زیر شیروانی از مواد گچ ضد آب استفاده می شود. فولاد سبک وزن به سرعت استحکام و استحکام ساختاری خود را در آتش از دست می دهد. تهویه اتاق زیر شیروانی را می توان با شکستن غلاف گچی به جای قرار دادن آتش نشانان روی سقف انجام داد. استحکام این گچ خارجی مشابه گچ تخته ای است که در اکثر دیوارهای داخلی خانه ها استفاده می شود. پس از نصب غلاف گچی در جای خود، سازنده Styrofoam® را روی گچ اعمال می‌کند و سپس گچ را می‌پوشاند (عکس‌های 8، 9).
سطح سقف. متریال مورد استفاده برای ساخت سطح سقف ساختمان به راحتی قابل ساخت است. ابتدا میخ های فولادی تزئینی Q شکل به تیرچه های تقویت شده جوش داده می شوند. سپس مواد عایق فوم را روی تخته دکوری Q شکل قرار دهید و با پیچ روی عرشه ثابت کنید. پس از اینکه عایق در جای خود نصب شد، لایه لاستیکی را به مواد عایق فوم بچسبانید تا سطح سقف کامل شود.
برای سقف های کم شیب، سطح دیگری که ممکن است با آن مواجه شوید عایق فوم پلی استایرن است که با بتن اصلاح شده لاتکس 3/8 اینچی پوشانده شده است.
نوع سوم سطح سقف شامل لایه ای از مواد عایق صلب است که بر روی عرشه سقف ثابت شده است. سپس کاغذ نمد آسفالت با آسفالت داغ به لایه عایق چسبانده می شود. سپس سنگ را روی سطح سقف قرار می دهند تا در جای خود ثابت شود و از غشای نمدی محافظت شود.
برای این نوع سازه، برش سقف را در نظر نگیرید. احتمال ریزش 5 تا 10 دقیقه است، بنابراین زمان کافی برای تهویه ایمن سقف وجود ندارد. تهویه اتاق زیر شیروانی از طریق تهویه افقی (شکستن نمای ساختمان) به جای قرار دادن اجزا بر روی سقف مطلوب است. بریدن هر قسمت از خرپا ممکن است باعث ریزش کل سطح سقف شود. همانطور که در بالا توضیح داده شد، پانل های سقف را می توان تحت فشار اعضایی که سقف را برش می دهند به سمت پایین لولایی کرد و در نتیجه افراد را به داخل ساختمان آتش نشانی فرستاد. این صنعت در زمینه خرپاهای سبک تجربه کافی دارد و اکیداً توصیه می شود که هنگام ظاهر شدن اعضا آنها را از سقف جدا کنید (عکس 10).
سقف کاذب آلومینیومی یا سیستم شبکه ای فولادی، با سیم فولادی معلق بر روی پشت بام. سیستم شبکه تمام کاشی های سقف را برای تشکیل سقف تمام شده در خود جای می دهد. فضای بالای سقف کاذب خطر بزرگی را برای آتش نشانان به همراه دارد. معمولاً به آن "تصاویر زیر شیروانی" یا "خلأ خرپا" می گویند، می تواند آتش و شعله های آتش را پنهان کند. هنگامی که این فضا نفوذ می کند، مونوکسید کربن انفجاری ممکن است مشتعل شود و باعث فروپاشی کل سیستم شبکه شود. در صورت آتش سوزی باید کابین خلبان را زودتر چک کنید و اگر آتش ناگهان از سقف منفجر شود، باید به همه آتش نشانان اجازه داده شود تا از ساختمان فرار کنند. تلفن های همراه شارژی نزدیک در نصب شده بود و همه آتش نشانان تجهیزات حضوری کامل به تن داشتند. سیم کشی برق، اجزای سیستم HVAC و خطوط گاز تنها بخشی از خدمات ساختمانی هستند که ممکن است در فضای خالی خرپاها پنهان شوند. بسیاری از خطوط لوله گاز طبیعی می توانند به سقف نفوذ کنند و برای بخاری در بالای ساختمان ها استفاده می شوند (عکس 11 و 12).
امروزه خرپاهای فولادی و چوبی در انواع ساختمان‌ها از خانه‌های شخصی گرفته تا ساختمان‌های اداری مرتفع نصب می‌شوند و تصمیم برای تخلیه آتش نشانان ممکن است زودتر در تکامل صحنه آتش‌سوزی ظاهر شود. زمان ساخت سازه خرپایی به اندازه ای طولانی بوده است که تمامی فرماندهان آتش نشانی باید بدانند ساختمان های موجود در آن در هنگام آتش سوزی چه واکنشی نشان می دهند و اقدامات مربوطه را انجام دهند.
برای اینکه مدارهای مجتمع را به درستی آماده کند، باید با ایده کلی ساخت و ساز ساختمان شروع کند. "ساختار ساختمان آتش" فرانسیس ال. برانیگان، ویرایش سوم (انجمن ملی حفاظت از آتش، 1992) و کتاب دان مدتی است که منتشر شده است و خواندن آن برای همه اعضای کتاب آتش نشانی ضروری است.
از آنجایی که معمولاً زمانی برای مشورت با مهندسان ساختمان در محل آتش سوزی نداریم، مسئولیت آی سی پیش بینی تغییراتی است که در هنگام سوختن ساختمان رخ می دهد. اگر افسر هستید یا می خواهید افسر شوید، باید در رشته معماری تحصیل کرده باشید.
جان مایلز کاپیتان آتش نشانی نیویورک است که به نردبان 35 منصوب شده است. وی پیش از این به عنوان ستوان نردبان 35 و آتش نشان نردبان 34 و موتور 82 خدمت می کرد. اداره آتش نشانی (NJ) و اداره آتش نشانی Spring Valley (NY) و یک مربی در مرکز آموزش آتش نشانی شهرستان Rockland در پومونا، نیویورک است.
جان توبین (JOHN TOBIN) یک کهنه سرباز با 33 سال سابقه خدمات آتش نشانی است و رئیس سازمان آتش نشانی رودخانه Vail (NJ) بود. او دارای مدرک کارشناسی ارشد در مدیریت دولتی و عضو هیئت مشاوران دانشکده حقوق و ایمنی عمومی شهرستان برگن (NJ) است.