استراتيجية مكافحة الحرائق لبناء الهياكل الفولاذية

في "هندسة الحريق" المنشور في أبريل 2006 ، ناقشنا القضايا التي يجب أخذها في الاعتبار عند حدوث حريق في مبنى تجاري من طابق واحد.هنا ، سنراجع بعض مكونات البناء الرئيسية التي قد تؤثر على إستراتيجية الحماية من الحرائق الخاصة بك.
أدناه ، نأخذ مبنى فولاذي متعدد الطوابق كمثال لتوضيح كيفية تأثيره على استقرار كل مبنى في مراحل مختلفة من المبنى (الصور 1 ، 2).
عضو هيكل العمود مع تأثير الضغط.ينقلون وزن السقف وينقلونه إلى الأرض.قد يؤدي فشل العمود إلى الانهيار المفاجئ لجزء من المبنى أو كله.في هذا المثال ، يتم تثبيت المسامير على الوسادة الخرسانية على مستوى الأرض وتثبيتها بمسامير على شكل I بالقرب من مستوى السطح.في حالة نشوب حريق ، ستسخن العوارض الفولاذية الموجودة في السقف أو ارتفاع السقف وتبدأ في التمدد والالتواء.يمكن للفولاذ الموسع سحب العمود بعيدًا عن مستواه العمودي.من بين جميع مكونات المبنى ، يعتبر فشل العمود هو الخطر الأكبر.إذا رأيت عمودًا يبدو مائلًا أو غير عمودي تمامًا ، فيرجى إخطار قائد الحادث (IC) على الفور.يجب إخلاء المبنى فورًا وإجراء نداء على الأسماء (الصورة 3).
شعاع فولاذي - شعاع أفقي يدعم الحزم الأخرى.تم تصميم العوارض لتحمل أشياء ثقيلة ، وتستقر على القوائم.عندما تبدأ النار والحرارة في تآكل العوارض ، يبدأ الفولاذ في امتصاص الحرارة.عند حوالي 1100 درجة فهرنهايت ، سيبدأ الفولاذ في الانهيار.عند هذه الدرجة يبدأ الفولاذ في التمدد والالتواء.قد يتمدد شعاع فولاذي طوله 100 قدم بحوالي 10 بوصات.بمجرد أن يبدأ الفولاذ في التمدد والالتواء ، تبدأ الأعمدة التي تدعم الحزم الفولاذية أيضًا في التحرك.قد يتسبب تمدد الفولاذ في دفع الجدران على طرفي العارضة (إذا اصطدم الفولاذ بجدار من الطوب) ، مما قد يتسبب في ثني الجدار أو تصدع (الصورة 4).
روافد العوارض الفولاذية الخفيفة - مجموعة متوازية من عوارض الصلب الخفيفة ، تستخدم لدعم الأرضيات أو الأسقف المنخفضة المنحدرة.تدعم العوارض الفولاذية الأمامية والمتوسطة والخلفية للمبنى دعامات خفيفة الوزن.الرافعة ملحومة بالعارضة الفولاذية.في حالة نشوب حريق ، يمتص الجمالون خفيف الوزن الحرارة بسرعة وقد يفشل في غضون خمس إلى عشر دقائق.إذا كان السقف مجهزًا بمكيف هواء ومعدات أخرى ، فقد يحدث الانهيار بسرعة أكبر.لا تحاول قطع سقف الرافعة المقوى.قد يؤدي القيام بذلك إلى قطع الوتر العلوي للجمال ، العضو الحامل الرئيسي ، وقد يتسبب في انهيار هيكل الجمالون والسقف بالكامل.
يمكن أن يكون التباعد بين الروافد حوالي أربعة إلى ثمانية أقدام.يعد هذا التباعد العريض أحد الأسباب التي تجعلك لا ترغب في قطع السقف باستخدام روافد فولاذية خفيفة وسطح سقف على شكل Q.أشار نائب مفوض إدارة الإطفاء في نيويورك (المتقاعد) فنسنت دن (فنسنت دن) في "انهيار مباني مكافحة الحرائق: دليل للسلامة من الحرائق" (كتب ومقاطع فيديو هندسة الحرائق ، 1988): "الفرق بين الخشب الروافد والفولاذ اختلافات التصميم الهامة إن نظام الدعم العلوي للروافد هو تباعد الروافد.تصل المسافة بين روافد الشبكة الفولاذية المفتوحة إلى 8 أقدام ، اعتمادًا على حجم القضبان الفولاذية وحمل السقف.المسافة الواسعة بين الروافد حتى في حالة عدم وجود روافد فولاذية في حالة وجود خطر الانهيار ، هناك أيضًا العديد من الأخطار على رجال الإطفاء لقطع الفتحة على سطح السطح.أولاً ، عندما يكاد محيط القطع يكتمل ، وإذا لم يكن السقف أعلى مباشرة من أحد الروافد الفولاذية واسعة التباعد ، فقد تنحني اللوحة العلوية المقطوعة أو تتوقف فجأة إلى أسفل في النار.إذا كانت إحدى قدم رجل الإطفاء في فتحة السقف ، فقد يفقد توازنه ويسقط في النار أدناه بالمنشار (الصورة 5). [138)
تعيد الدعامات الفولاذية للأبواب الفولاذية توزيع وزن الطوب على فتحات النوافذ والمداخل.وعادة ما تستخدم هذه الصفائح الفولاذية في أشكال "L" للفتحات الأصغر ، بينما تستخدم عوارض I للفتحات الأكبر.يتم تقييد هاتف الباب في جدار البناء على جانبي الفتحة.تمامًا مثل الفولاذ الآخر ، بمجرد أن يسخن لين الباب ، يبدأ في التمدد والالتواء.قد يؤدي فشل العتبة الفولاذية إلى انهيار الجدار العلوي (الصورتان 6 و 7).
الواجهة - السطح الخارجي للمبنى.تشكل مكونات الفولاذ الخفيف إطار الواجهة.يتم استخدام مادة الجص المقاومة للماء لإغلاق العلية.سيفقد الفولاذ الخفيف الوزن بسرعة القوة الهيكلية والصلابة في الحريق.يمكن تحقيق تهوية العلية عن طريق اختراق غمد الجبس بدلاً من وضع رجال الإطفاء على السطح.قوة هذا اللاصق الخارجي مماثلة لقوة اللوح الجصي المستخدم في معظم الجدران الداخلية للمنازل.بعد تثبيت غمد الجبس في مكانه ، يقوم المُنشئ بوضع الستايروفوم على الجص ثم يقوم بتغطية الجص (الصور 8 ، 9).
سطح السقف.المواد المستخدمة لبناء سطح سطح المبنى سهلة البناء.أولاً ، يتم لحام المسامير الفولاذية المزخرفة على شكل Q بالروافد المقواة.بعد ذلك ، ضع مادة العزل الرغوية على لوح زخرفي على شكل Q وثبته على السطح باستخدام البراغي.بعد تثبيت مادة العزل في مكانها ، قم بلصق الفيلم المطاطي بمادة العزل الرغوية لإكمال سطح السقف.
بالنسبة للأسطح ذات المنحدرات المنخفضة ، فإن سطح السقف الآخر الذي قد تواجهه هو عازل رغوة البوليسترين ، مغطى بخرسانة معدلة من اللاتكس 3/8 بوصة.
النوع الثالث من سطح السقف يتكون من طبقة من مادة عازلة صلبة مثبتة على سطح السطح.ثم يتم لصق ورق اللباد الإسفلتي على طبقة العزل بالإسفلت الساخن.ثم يتم وضع الحجر على سطح السقف لتثبيته في مكانه وحماية غشاء اللباد.
بالنسبة لهذا النوع من الهياكل ، لا تفكر في قطع السقف.يتراوح احتمال الانهيار من 5 إلى 10 دقائق ، لذا لا يوجد وقت كافٍ لتهوية السقف بأمان.من المستحسن تهوية العلية من خلال التهوية الأفقية (اختراق واجهة المبنى) بدلاً من وضع المكونات على السطح.قد يؤدي قطع أي جزء من الجمالون إلى انهيار سطح السقف بالكامل.كما هو موضح أعلاه ، يمكن تعليق ألواح السقف إلى أسفل تحت وزن الأعضاء التي تقطع السقف ، وبالتالي إرسال الأشخاص إلى مبنى النار.الصناعة لديها خبرة كافية في الجمالونات الخفيفة ويوصى بشدة بإزالتها من السقف عند ظهور الأعضاء (الصورة 10).
نظام شبكي من الألومنيوم أو الصلب المعلق في السقف ، مع سلك فولاذي معلق على دعامة السقف.سوف يستوعب نظام الشبكة جميع بلاط السقف لتشكيل السقف النهائي.تشكل المساحة الموجودة فوق السقف المعلق خطرًا كبيرًا على رجال الإطفاء.الأكثر شيوعًا التي يطلق عليها "العلية" أو "فراغ الجمالون" ، يمكنها إخفاء النار واللهب.بمجرد اختراق هذا الفضاء ، قد يشتعل أول أكسيد الكربون المتفجر ، مما يتسبب في انهيار نظام الشبكة بالكامل.يجب عليك التحقق من قمرة القيادة في وقت مبكر في حالة نشوب حريق ، وإذا انفجر الحريق فجأة من السقف ، فيجب السماح لجميع رجال الإطفاء بالهروب من المبنى.تم تركيب هواتف محمولة قابلة لإعادة الشحن بالقرب من الباب ، وكان جميع رجال الإطفاء يرتدون معدات كاملة للإقبال.تعتبر الأسلاك الكهربائية ومكونات نظام HVAC وخطوط الغاز مجرد بعض خدمات البناء التي قد تكون مخفية في فراغات الجمالونات.يمكن للعديد من أنابيب الغاز الطبيعي أن تخترق السقف وتستخدم للسخانات فوق المباني (الصورتان 11 و 12).
في الوقت الحاضر ، يتم تثبيت دعامات الصلب والخشب في جميع أنواع المباني ، من المساكن الخاصة إلى مباني المكاتب الشاهقة ، وقد يظهر قرار إخلاء رجال الإطفاء في وقت سابق في تطور مشهد الحريق.لقد كان وقت بناء هيكل الجمالون طويلًا بدرجة كافية بحيث يجب على جميع قادة الإطفاء معرفة كيفية تفاعل المباني الموجودة فيه في حالة نشوب حريق واتخاذ الإجراءات المناسبة.
من أجل إعداد الدوائر المتكاملة بشكل صحيح ، يجب أن يبدأ بالفكرة العامة لإنشاء المباني.تم نشر كتاب فرانسيس إل برانيجان "هيكل مبنى الحريق" ، الطبعة الثالثة (الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق ، 1992) وكتاب دان لبعض الوقت ، وهو كتاب يجب قراءته لجميع أعضاء كتاب قسم مكافحة الحرائق.
نظرًا لأننا عادةً لا نملك الوقت لاستشارة مهندسي البناء في موقع الحريق ، فإن مسؤولية IC هي التنبؤ بالتغييرات التي ستحدث عندما يحترق المبنى.إذا كنت ضابطا أو تطمح لأن تكون ضابطا ، فأنت بحاجة إلى أن تكون متعلما في الهندسة المعمارية.
جون مايلز هو قبطان إدارة الإطفاء في نيويورك ، وقد تم تعيينه في السلم 35.في السابق ، عمل ملازمًا للسلم 35 ورجل إطفاء للسلم 34 والمحرك 82.(نيوجيرسي) إدارة الإطفاء وإدارة إطفاء سبرينج فالي (نيويورك) ، وهو مدرب في مركز تدريب مقاطعة روكلاند على مكافحة الحرائق في بومونا ، نيويورك.
جون توبين (جون توبين) هو أحد المحاربين القدامى ولديهم 33 عامًا من الخبرة في خدمة الإطفاء ، وكان رئيسًا لقسم إطفاء نهر فيل (نيوجيرسي).وهو حاصل على درجة الماجستير في الإدارة العامة وهو عضو في المجلس الاستشاري لكلية القانون والسلامة العامة في مقاطعة بيرغن (نيوجيرسي).
في "هندسة الحريق" المنشور في أبريل 2006 ، ناقشنا القضايا التي يجب أخذها في الاعتبار عند حدوث حريق في مبنى تجاري من طابق واحد.هنا ، سنراجع بعض مكونات البناء الرئيسية التي قد تؤثر على إستراتيجية الحماية من الحرائق الخاصة بك.
أدناه ، نأخذ مبنى فولاذي متعدد الطوابق كمثال لتوضيح كيفية تأثيره على استقرار كل مبنى في مراحل مختلفة من المبنى (الصور 1 ، 2).
عضو هيكل العمود مع تأثير الضغط.ينقلون وزن السقف وينقلونه إلى الأرض.قد يؤدي فشل العمود إلى الانهيار المفاجئ لجزء من المبنى أو كله.في هذا المثال ، يتم تثبيت المسامير على الوسادة الخرسانية على مستوى الأرض وتثبيتها بمسامير على شكل I بالقرب من مستوى السطح.في حالة نشوب حريق ، ستسخن العوارض الفولاذية الموجودة في السقف أو ارتفاع السقف وتبدأ في التمدد والالتواء.يمكن للفولاذ الموسع سحب العمود بعيدًا عن مستواه العمودي.من بين جميع مكونات المبنى ، يعتبر فشل العمود هو الخطر الأكبر.إذا رأيت عمودًا يبدو مائلًا أو غير عمودي تمامًا ، فيرجى إخطار قائد الحادث (IC) على الفور.يجب إخلاء المبنى فورًا وإجراء نداء على الأسماء (الصورة 3).
شعاع فولاذي - شعاع أفقي يدعم الحزم الأخرى.تم تصميم العوارض لتحمل أشياء ثقيلة ، وتستقر على القوائم.عندما تبدأ النار والحرارة في تآكل العوارض ، يبدأ الفولاذ في امتصاص الحرارة.عند حوالي 1100 درجة فهرنهايت ، سيبدأ الفولاذ في الانهيار.عند هذه الدرجة يبدأ الفولاذ في التمدد والالتواء.قد يتمدد شعاع فولاذي طوله 100 قدم بحوالي 10 بوصات.بمجرد أن يبدأ الفولاذ في التمدد والالتواء ، تبدأ الأعمدة التي تدعم الحزم الفولاذية أيضًا في التحرك.قد يتسبب تمدد الفولاذ في دفع الجدران على طرفي العارضة (إذا اصطدم الفولاذ بجدار من الطوب) ، مما قد يتسبب في ثني الجدار أو تصدع (الصورة 4).
روافد العوارض الفولاذية الخفيفة - مجموعة متوازية من عوارض الصلب الخفيفة ، تستخدم لدعم الأرضيات أو الأسقف المنخفضة المنحدرة.تدعم العوارض الفولاذية الأمامية والمتوسطة والخلفية للمبنى دعامات خفيفة الوزن.الرافعة ملحومة بالعارضة الفولاذية.في حالة نشوب حريق ، يمتص الجمالون خفيف الوزن الحرارة بسرعة وقد يفشل في غضون خمس إلى عشر دقائق.إذا كان السقف مجهزًا بمكيف هواء ومعدات أخرى ، فقد يحدث الانهيار بسرعة أكبر.لا تحاول قطع سقف الرافعة المقوى.قد يؤدي القيام بذلك إلى قطع الوتر العلوي للجمال ، العضو الحامل الرئيسي ، وقد يتسبب في انهيار هيكل الجمالون والسقف بالكامل.
يمكن أن يكون التباعد بين الروافد حوالي أربعة إلى ثمانية أقدام.يعد هذا التباعد العريض أحد الأسباب التي تجعلك لا ترغب في قطع السقف باستخدام روافد فولاذية خفيفة وسطح سقف على شكل Q.أشار نائب مفوض إدارة الإطفاء في نيويورك (المتقاعد) فنسنت دن (فنسنت دن) في "انهيار مباني مكافحة الحرائق: دليل للسلامة من الحرائق" (كتب ومقاطع فيديو هندسة الحرائق ، 1988): "الفرق بين الخشب الروافد والفولاذ اختلافات التصميم الهامة إن نظام الدعم العلوي للروافد هو تباعد الروافد.تصل المسافة بين روافد الشبكة الفولاذية المفتوحة إلى 8 أقدام ، اعتمادًا على حجم القضبان الفولاذية وحمل السقف.المسافة الواسعة بين الروافد حتى في حالة عدم وجود روافد فولاذية في حالة وجود خطر الانهيار ، هناك أيضًا العديد من الأخطار على رجال الإطفاء لقطع الفتحة على سطح السطح.أولاً ، عندما يكاد محيط القطع يكتمل ، وإذا لم يكن السقف أعلى مباشرة من أحد الروافد الفولاذية واسعة التباعد ، فقد تنحني اللوحة العلوية المقطوعة أو تتوقف فجأة إلى أسفل في النار.إذا كانت إحدى قدم رجل الإطفاء في فتحة السقف ، فقد يفقد توازنه ويسقط في النار أدناه بالمنشار (الصورة 5). [138)
تعيد الدعامات الفولاذية للأبواب الفولاذية توزيع وزن الطوب على فتحات النوافذ والمداخل.وعادة ما تستخدم هذه الصفائح الفولاذية في أشكال "L" للفتحات الأصغر ، بينما تستخدم عوارض I للفتحات الأكبر.يتم تقييد هاتف الباب في جدار البناء على جانبي الفتحة.تمامًا مثل الفولاذ الآخر ، بمجرد أن يسخن لين الباب ، يبدأ في التمدد والالتواء.قد يؤدي فشل العتبة الفولاذية إلى انهيار الجدار العلوي (الصورتان 6 و 7).
الواجهة - السطح الخارجي للمبنى.تشكل مكونات الفولاذ الخفيف إطار الواجهة.يتم استخدام مادة الجص المقاومة للماء لإغلاق العلية.سيفقد الفولاذ الخفيف الوزن بسرعة القوة الهيكلية والصلابة في الحريق.يمكن تحقيق تهوية العلية عن طريق اختراق غمد الجبس بدلاً من وضع رجال الإطفاء على السطح.قوة هذا اللاصق الخارجي مماثلة لقوة اللوح الجصي المستخدم في معظم الجدران الداخلية للمنازل.بعد تثبيت غمد الجبس في مكانه ، يقوم المُنشئ بوضع الستايروفوم على الجص ثم يقوم بتغطية الجص (الصور 8 ، 9).
سطح السقف.المواد المستخدمة لبناء سطح سطح المبنى سهلة البناء.أولاً ، يتم لحام المسامير الفولاذية المزخرفة على شكل Q بالروافد المقواة.بعد ذلك ، ضع مادة العزل الرغوية على لوح زخرفي على شكل Q وثبته على السطح باستخدام البراغي.بعد تثبيت مادة العزل في مكانها ، قم بلصق الفيلم المطاطي بمادة العزل الرغوية لإكمال سطح السقف.
بالنسبة للأسطح ذات المنحدرات المنخفضة ، فإن سطح السقف الآخر الذي قد تواجهه هو عازل رغوة البوليسترين ، مغطى بخرسانة معدلة من اللاتكس 3/8 بوصة.
النوع الثالث من سطح السقف يتكون من طبقة من مادة عازلة صلبة مثبتة على سطح السطح.ثم يتم لصق ورق اللباد الإسفلتي على طبقة العزل بالإسفلت الساخن.ثم يتم وضع الحجر على سطح السقف لتثبيته في مكانه وحماية غشاء اللباد.
بالنسبة لهذا النوع من الهياكل ، لا تفكر في قطع السقف.يتراوح احتمال الانهيار من 5 إلى 10 دقائق ، لذا لا يوجد وقت كافٍ لتهوية السقف بأمان.من المستحسن تهوية العلية من خلال التهوية الأفقية (اختراق واجهة المبنى) بدلاً من وضع المكونات على السطح.قد يؤدي قطع أي جزء من الجمالون إلى انهيار سطح السقف بالكامل.كما هو موضح أعلاه ، يمكن تعليق ألواح السقف إلى أسفل تحت وزن الأعضاء التي تقطع السقف ، وبالتالي إرسال الأشخاص إلى مبنى النار.الصناعة لديها خبرة كافية في الجمالونات الخفيفة ويوصى بشدة بإزالتها من السقف عند ظهور الأعضاء (الصورة 10).
نظام شبكي من الألومنيوم أو الصلب المعلق في السقف ، مع سلك فولاذي معلق على دعامة السقف.سوف يستوعب نظام الشبكة جميع بلاط السقف لتشكيل السقف النهائي.تشكل المساحة الموجودة فوق السقف المعلق خطرًا كبيرًا على رجال الإطفاء.الأكثر شيوعًا التي يطلق عليها "العلية" أو "فراغ الجمالون" ، يمكنها إخفاء النار واللهب.بمجرد اختراق هذا الفضاء ، قد يشتعل أول أكسيد الكربون المتفجر ، مما يتسبب في انهيار نظام الشبكة بالكامل.يجب عليك التحقق من قمرة القيادة في وقت مبكر في حالة نشوب حريق ، وإذا انفجر الحريق فجأة من السقف ، فيجب السماح لجميع رجال الإطفاء بالهروب من المبنى.تم تركيب هواتف محمولة قابلة لإعادة الشحن بالقرب من الباب ، وكان جميع رجال الإطفاء يرتدون معدات كاملة للإقبال.تعتبر الأسلاك الكهربائية ومكونات نظام HVAC وخطوط الغاز مجرد بعض خدمات البناء التي قد تكون مخفية في فراغات الجمالونات.يمكن للعديد من أنابيب الغاز الطبيعي أن تخترق السقف وتستخدم للسخانات فوق المباني (الصورتان 11 و 12).
في الوقت الحاضر ، يتم تثبيت دعامات الصلب والخشب في جميع أنواع المباني ، من المساكن الخاصة إلى مباني المكاتب الشاهقة ، وقد يظهر قرار إخلاء رجال الإطفاء في وقت سابق في تطور مشهد الحريق.لقد كان وقت بناء هيكل الجمالون طويلًا بدرجة كافية بحيث يجب على جميع قادة الإطفاء معرفة كيفية تفاعل المباني الموجودة فيه في حالة نشوب حريق واتخاذ الإجراءات المناسبة.
من أجل إعداد الدوائر المتكاملة بشكل صحيح ، يجب أن يبدأ بالفكرة العامة لإنشاء المباني.تم نشر كتاب فرانسيس إل برانيجان "هيكل مبنى الحريق" ، الطبعة الثالثة (الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق ، 1992) وكتاب دان لبعض الوقت ، وهو كتاب يجب قراءته لجميع أعضاء كتاب قسم مكافحة الحرائق.
نظرًا لأننا عادةً لا نملك الوقت لاستشارة مهندسي البناء في موقع الحريق ، فإن مسؤولية IC هي التنبؤ بالتغييرات التي ستحدث عندما يحترق المبنى.إذا كنت ضابطا أو تطمح لأن تكون ضابطا ، فأنت بحاجة إلى أن تكون متعلما في الهندسة المعمارية.
جون مايلز هو قبطان إدارة الإطفاء في نيويورك ، وقد تم تعيينه في السلم 35.في السابق ، عمل ملازمًا للسلم 35 ورجل إطفاء للسلم 34 والمحرك 82.(نيوجيرسي) إدارة الإطفاء وإدارة إطفاء سبرينج فالي (نيويورك) ، وهو مدرب في مركز تدريب مقاطعة روكلاند على مكافحة الحرائق في بومونا ، نيويورك.
جون توبين (جون توبين) هو أحد المحاربين القدامى ولديهم 33 عامًا من الخبرة في خدمة الإطفاء ، وكان رئيسًا لقسم إطفاء نهر فيل (نيوجيرسي).وهو حاصل على درجة الماجستير في الإدارة العامة وهو عضو في المجلس الاستشاري لكلية القانون والسلامة العامة في مقاطعة بيرغن (نيوجيرسي).