Câu hỏi: Hiện nay Công ty chúng tôi có nhu cầu thực hiện việc kiểm định mẫu kết cấu thép được bọc bảo vệ bằng chất hoặc vật liệu chống cháy cho các dự án, công trình, rất mong Quý đơn vị hướng dẫn các bước để thực hiện việc này?

Trả lời:

Việc kiểm định kết cấu thép được bọc bảo vệ bằng chất hoặc vật liệu chống cháy cho các dự án, công trình là một công việc trong chuỗi hoạt động thiết kế – xây dựng- nghiệm thu, có liên hệ với các hoạt động khác cụ thể như sau:

Do đó, để thực hiện việc kiểm định mẫu kết cấu thép được bọc bảo vệ bằng chất hoặc vật liệu chống cháy cho các dự án, công trình cụ thể, Quý Công ty cần thực hiện các bước sau:

1. Bước 1: Xây dựng bộ tập hợp số liệu của kết cấu thép được bảo vệ bằng chất hoặc vật liệu chống cháy:

Ngày 13/4/2022, Bộ Xây dựng có Công văn số 1240/BXD-KHCN hướng dẫn một số nội dung quy định tại QCVN 06:2021/BXD, trong đó đối với việc lựa chọn mẫu thử nghiệm, xác định giới hạn chịu lửa cho các kết cấu công trình: “Trong mọi trường hợp, cần có thiết kế chịu lửa bảo đảm giới hạn chịu lửa cho kết cấu theo các yêu cầu tối thiểu của QCVN 06:2021/BXD căn cứ vào tập hợp số liệu phục vụ thiết kế được xây dựng theo các quy trình của tiêu chuẩn”. Như vậy, để đánh giá khả năng chịu lửa của một kết cấu cụ thể trong công trình cần dựa vào thiết kế chịu lửa của công trình và tập hợp số liệu phục vụ thiết kế sử dụng cho kết cấu đó.

Hiện nay, tại quy chuẩn QCVN 03:2021/BCA về phương tiện PCCC quy định việc thử nghiệm hiệu quả bảo vệ chịu lửa của các chất, vật liệu chống cháy dùng cho kết cấu thép, xây dựng tập hợp số liệu phục vụ thiết kế có thể áp dụng tiêu chuẩn:

– Thử nghiệm các mẫu kết cấu theo tiêu chuẩn ISO 834-10 Fire resistance tests – Elements of building construction – Part 10: Specific requirements to determine the contribution of applied fire protection materials to structural steel elements (Kiểm tra khả năng chịu lửa – Các yếu tố cấu thành công trình – Phần 10: Yêu cầu cụ thể để xác định sự đóng góp của vật liệu chống cháy ứng dụng vào các cấu kiện thép kết cấu); đánh giá, xây dựng tập hợp số liệu phục vụ thiết kế theo tiêu chuẩn ISO 834-11 Fire resistance tests

– Elements of building construction – Part 11: Specific requirements for the assessment of fire protection to structural steel elements (Kiểm tra khả năng chống cháy – Các yếu tố cấu thành công trình – Phần 11: Yêu cầu cụ thể đối với việc đánh giá khả năng chống cháy đối với các cấu kiện kết cấu thép)

Hoặc:

– BS EN 13381-8:2013 Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members Applied reactive protection to steel members (Các phương pháp thử nghiệm xác định khả năng chịu lửa của các bộ phận kết cấu – Phần 8: Các biện pháp bảo vệ phản ứng áp dụng đối với cấu kiện thép), dùng để thử nghiệm kết cấu thép được bọc bảo vệ bằng sơn chống cháy;

– BS EN 13381-4:2013 Test methods for determining the contribution to the fire resistance of structural members – Applied passive protection to steel members (Các phương pháp thử nghiệm xác định khả năng chịu lửa của các bộ phận kết cấu – Phần 4: Các biện pháp bảo vệ thụ động áp dụng đối với cấu kiện thép), dùng để thử nghiệm kết cấu thép được bọc bảo vệ bằng vữa chống cháy.

Các bước thực hiện thử nghiệm tổ hợp mẫu và xây dựng bộ số liệu phục vụ thiết kế, lấy ví dụ đối với giải pháp sơn chống cháy cho kết cấu thép được thực hiện theo BSEN 13381-8, cụ thể như sau:

1. Xác định tổ hợp mẫu thử nghiệm, trong đó nhà sản xuất căn cứ nhu cầu xây dựng bộ số liệu phục vụ thiết kế để xác định tổ hợp mẫu phù hợp cần thử nghiệm theo các tiêu chí: Loại kết cấu dự kiến sử dụng lớp bọc bảo vệ (Dầm/cột; chữ I/rỗng); Quy trình hiệu chỉnh số liệu thu được từ thử nghiệm để xây dựng tập hợp số liệu phục vụ thiết kế. Các tổ hợp mẫu được quy định tại Bảng 1 (Điều 6.6.1 BSEN 13381-8);

2. Lựa chọn phương pháp xử lý số liệu để xây dựng công thức xác định chiều dày lớp sơn phủ bảo vệ, các phương pháp này được quy định tại Phụ lục E tiêu chuẩn BSEN 13381-8 gồm: Phương pháp tiệm cần đồ thị; Phương pháp phân tích phương trình vi phân (sử dụng biến số λ); Phương pháp phân tích phương trình vi phân (sử dụng hằng số λ); Phương pháp phân tích hồi quy.

3. Lựa chọn tiết diện các mẫu trong tổ hợp mẫu thử nghiệm, ví dụ khi chọn tổ hợp mẫu thử các tiết diện I/H, quy cách các mẫu dầm/ cột tiết diện ngắn (SIB, SIC) được chuẩn bị theo bảng 2 – Điều 6.6.3.1 tiêu chuẩn BSEN 13381-8

4. Thi công mẫu thử nghiệm (theo quy định tại Điều 6 tiêu chuẩn BSEN 13381-8 );

5. Lắp đặt mẫu và thử nghiệm thực tế (Điều 7, Điều 10 tiêu chuẩn BSEN 13381-8), ghi nhận các kết quả thử nghiệm;

6. Căn cứ kết quả thu được, sử dụng phương pháp phân tích đã lựa chọn để xây dựng tập hợp số liệu phục vụ thiết kế (Phụ lục E tiêu chuẩn BSEN 13381-8)

2. Bước 2: Tính toán thiết kế chịu lửa cho kết cấu công trình

Lập hồ sơ thiết kế kết cấu trong điều kiện chịu lửa. Mục đích chính của thiết kế chịu lửa là tính toán các giải pháp phải thực hiện để bảo đảm công trình duy trì trạng thái bất biến hình trong khoảng thời gian nhất định kể từ khi có cháy xảy ra. Hồ sơ thiết kế cần thể hiện đầy đủ danh mục kết cấu cần bảo đảm khả năng chịu lửa, các thông tin về kết cấu bao gồm: (1) hình dạng tiết diện của kết cấu; (2) loại kết cấu; (3) định hướng giải pháp bảo vệ chống cháy; (4) giới hạn chịu lửa; (5) nhiệt độ tới hạn của kết cấu. Trong quá trình thiết kế, việc tính toán thiết kế kết cấu thép trong điều kiện chịu lửa cho công trình có thể áp dụng tiêu chuẩn nước ngoài theo quy định tại Điều 8 của Nghị định số 15/2021/NĐ-CP ngày 03/3/2021 của Chính phủ quy định chi tiết một số nội dung về quản lý dự án đầu tư xây dựng để thực hiện việc thiết kế (ví dụ: EN 1993-1-2: Design of Steel structures – Part 1-2: General rules – Structural fire Design; ANSI/AISC 360: Specification for Structural steel Building…) và các hướng dẫn của Bộ Xây dựng. Chủ đầu tư và đơn vị tư vấn thiết kế về kết cấu phải ký tên, đóng dấu xác nhận vào hồ sơ đồng thời cam kết chịu trách nhiệm trước pháp luật đối với hồ sơ thiết kế kết cấu chịu lửa nêu trên.

3. Bước 3: Lấy mẫu kiểm chứng và đánh giá kết quả thử nghiệm

– Trường hợp các giải pháp bảo vệ chống cháy được triển khai trên cơ sở tính toán, lựa chọn từ tập hợp số liệu phục vụ thiết kế do đơn vị sản xuất chất, vật liệu bọc bảo vệ chống cháy cung cấp: Tính toán, lựa chọn 01 mẫu thử nghiệm kiểm chứng (là mẫu đại diện cho các kết cấu dầm/cột, có mức nguy hiểm cao nhất, ví dụ: hệ số Hp/A lớn nhất và nhiệt độ tới hạn thấp nhất), theo quy định tại điều 4.14 của Quy chuẩn QCVN 06/2021:BXD An toàn cháy cho nhà và công trình: “Hiệu quả của các chất (vật liệu) xử lý chống cháy mà không được tính đến khi xác định khả năng chịu lực của các cấu kiện kim loại (cột hay dầm) thì được phép đánh giá bằng thử nghiệm so sánh không chất tải trọng tĩnh trên mô hình cột kích thước thu nhỏ với chiều cao phần lộ lửa không nhỏ hơn 1,7 m hoặc mô hình dầm kích thước thu nhỏ có chiều dài phần lộ lửa không nhỏ hơn 2,8 m”

– Trong trường hợp các công trình có những đặc điểm về công năng, kết cấu sử dụng tương đương mà có thể tính toán lựa chọn mẫu điểm hình đại diện cho nhóm kết cấu tương ứng của các dự án, công trình đó thì có thể thực hiện lập đề cương thử nghiệm trên cơ sở mẫu kiểm chứng đại diện cho một nhóm dự án, công trình cụ thể;

– Yêu cầu kết quả thử nghiệm kiểm chứng: Giá trị nhiệt độ trung bình đo được trên mẫu thử nghiệm kiểm chứng không vượt quá giá trị nhiệt độ tới hạn của kết cấu theo thiết kế công trình. Kết quả thử nghiệm kiểm chứng là cơ sở để cấp Giấy chứng nhận kiểm định phương tiện PCCC đối với mẫu kiểm chứng cho dự án/ nhóm dự án, công trình.

*LƯU Ý:

– Hiện nay, có một số đơn vị sản xuất kết cấu chịu lửa chưa đủ điều kiện để xây dựng bộ tập hợp số liệu phục vụ thiết kế cho sản phẩm của mình:

Trong trường hợp này, cần tính toán, lựa chọn tổ hợp mẫu cần thử nghiệm dựa trên tính toán thiết kế công trình trong điều kiện chịu lửa, trong đó các mẫu được lựa chọn phải mang tính đại diện, có tính nguy hiểm cháy cao nhất, phù hợp với các thử nghiệm theo quy định Tiêu chuẩn tương ứng, như: BS EN 13381-3; BS EN 13381-8; ISO 834-10; ISO 834-11… Đảm bảo từ kết quả thử nghiệm có đủ căn cứ để đánh giá cho các kết cấu khác bằng tính toán theo các tiêu chuẩn, quy chuẩn được áp dụng.

– Trường hợp sử dụng tập hợp số liệu phục vụ thiết kế do các phòng thử nghiệm quốc tế thực hiện và công bố:

Đối với các chất, vật liệu bảo vệ chống cháy nhập khẩu đã được phòng thử nghiệm quốc tế có năng lực (ví dụ: UL, Warrington, TUV, Exova, Efectis …) tổ chức thử nghiệm và công bố chất lượng theo các tiêu chuẩn thử nghiệm nêu tại QCVN 03:2021/BCA (ISO 834 phần 10, 11; BS EN 13381 phần 4, 5, 8) hoặc các tiêu chuẩn tương đương, khi nhập khẩu và sử dụng trong nước cũng cần lựa chọn các mẫu để thử nghiệm kiểm chứng phù hợp với điều kiện Việt Nam. Việc lựa chọn mẫu và tiêu chí đánh giá áp dụng theo BS EN 13381-8 và BS EN 16623:2015.

4. Bước 4: Căn cứ kết quả thử nghiệm mẫu kiểm chứng đơn vị sản xuất lập hồ sơ đề nghị cấp Giấy chứng nhận kiểm định phương tiện PCCC

Căn cứ kết quả thử nghiệm mẫu kiểm chứng (Báo cáo đánh giá GHCL cho các kết cấu chịu lực của công trình hoặc nhóm công trình) đơn vị tư vấn kiểm định sẽ lập Biên bản kiểm định phương tiện PCCC, trên cơ sở hồ sơ đề nghị cấp Giấy chứng nhận kiểm định phương tiện PCCC, cơ quan Cảnh sát PCCC và CNCH có thẩm quyền có trách nhiệm xem xét, đánh giá kết quả kiểm định và cấp Giấy chứng nhận kiểm định phương tiện PCCC theo quy định.