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叶继红教授团队完成国内首次轻钢结构房屋耐火试验

       3月25日下午，在火花街道安监科及消防人员的密切监控下，我校力学与土木工程学院叶继红教授团队在徐州市荣盛安置房西侧、原火花社区委员会空地处进行了装配式冷弯薄壁型钢（轻钢）结构房屋1：1模型耐火试验。
       此次试验是叶继红教授主持的国家自然科学基金重点项目“多层轻钢龙骨式复合剪力墙结构体系创新、基础理论与设计方法研究”的重要组成部分，也是国内首次进行轻钢结构房屋足尺模型自然火灾试验。试验受到徐州多家媒体关注。据了解，该试验研究旨在探索钢结构房屋燃烧后火和烟的走向以及房屋倒塌时间，为火灾现场自救、救援提供科学的技术指导。
       下午2点，叶继红教授团队30余人组成的课题研究小组正在现场忙碌，试验对象是一间面积为50平方米的轻钢结构房屋，房屋四方四正，由四个房间组成。东北角房间内堆放了1800根长50厘米、高5.5厘米、宽3.5厘米的木棒，上面洒上了柴油，燃烧点就从这间屋开始。其他房间内没有木棒，但设置了红白间隔的标杆和多股连接线，技术人员在屋外进行相应的调试。屋顶铺放着130个铁块，每个重20公斤，总重为2.6吨。房屋四周设置了一圈的脚手架。轻钢结构房屋周围比较空旷，两辆消防车和火花街道安监科工作人员也在现场待命。
       团队成员、力学与土木工程学院副教授陈伟介绍，此次试验主要弄清两个问题：第一是钢结构房屋着火后火和烟是怎样蔓延的？第二是钢结构房屋较混凝土房屋更易发生受火倒塌，需要试验获取其真实耐火极限，“直白点说，就是测试它能撑多长时间不倒塌。”陈伟介绍，消防员内攻灭火是需要进入建筑体内的，如果能够提供钢结构失火后的倒塌时间，就是对消防员安全的保障。
       与以往用建筑物单个物件进行试验，如楼板、墙体不同，这是国内首次进行轻钢结构房屋耐火试验。“标杆是测火烟蔓延走向和烟的高度，四周设置脚手架是为了保证房屋向内倒塌并起到固定传感器的作用，这50平方米房间安装了300余个传感器，2.6吨质量块模拟的是中间楼体的承重。”
       现场实验显示，14时42分，耐火试验开始，东北角房间很快燃烧起来；14时46分，玻璃开裂但未掉落，浓烟顺着裂口外冒；14时50分，房间内浓烟滚滚，肉眼观察不到火苗；14时55分，玻璃掉落，浓烟散出，火势顿时变旺；15时20分，房间顶部的防火石膏板被烧掉脱落；15时25分，房屋结构已经有了歪斜，消防队员开始灭火。
       据了解，此次试验非常成功，使用装配式冷弯薄壁型钢（轻钢）结构房屋1：1模型在常规构造和自然火灾环境下进行火灾试验，在比我国《建筑设计防火规范》更为严格的火荷载要求下，能坚持四十多分钟不倒塌，非常圆满地验证了计算机模拟结果。课题负责人叶继红教授表示，“课题计划2020年完成，我们会不断探索、持续研究并拓展延伸，争取给消防救援的安全提供最大的技术保障。”