钢结构建筑防火设计
钢结构防火设计总结及算例

钢结构防火设计总结及算例1. 引言钢结构在现代建筑中得到了广泛的应用,其具有高强度、轻质、耐久等优点。
然而,钢材在高温下容易失去强度,因此在钢结构防火设计中必须考虑防火措施,以确保结构的安全性和可靠性。
本文将总结钢结构防火设计的重要观点、关键发现,并通过一个算例进一步展开思考。
2. 钢结构防火设计的重要观点钢结构防火设计的核心目标是保护钢材在火灾中的强度,防止结构失效。
以下是钢结构防火设计的重要观点:2.1 火灾场景分析在进行钢结构防火设计时,需要对火灾场景进行分析,包括火势大小、火源位置、燃烧时间等因素。
根据火灾场景的不同,可以选择不同的防火措施,例如防火涂料、防火板等。
2.2 防火涂料的选择防火涂料是常用的钢结构防火措施之一。
在选择防火涂料时,需要考虑涂料的防火等级、附着力、耐久性等因素。
应根据具体情况选择合适的防火涂料,在保证结构安全的前提下尽量减少防火涂料的使用量。
2.3 防火板的应用防火板是另一种常用的钢结构防火措施。
防火板具有良好的耐火性能和隔热性能,能够有效地防止钢结构在火灾中失去强度。
在选择防火板时,需要考虑其厚度、密度、耐久性等因素。
2.4 结构构造的优化设计钢结构防火设计还需要考虑结构构造的优化设计。
通过合理的结构构造设计,可以降低火灾对结构的影响,提高结构的抗火性能。
例如采用复杂形状的构件、增加构件的保护层厚度等。
2.5 现场施工管理钢结构防火设计不仅涉及到设计阶段,还需要在施工阶段进行现场管理。
施工过程中需要确保防火涂料、防火板的施工质量,以及结构构造的正确实施。
3. 钢结构防火设计的关键发现在钢结构防火设计的实践中,我们还发现了一些关键问题和解决方案:3.1 防火涂料的施工质量防火涂料的施工质量直接影响到钢结构的防火效果。
在施工过程中,需要注意涂料的均匀性、附着力等指标。
可以通过加强施工管理、提高施工工艺等方式提高防火涂料的施工质量。
3.2 防火板的连接方式防火板在钢结构上的连接方式也是一个关键问题。
浅谈钢结构建筑防火设计

浅谈钢结构建筑防火设计引言现阶段在日本、美国及俄罗斯等相关的国家,钢结构建筑已经占到本国新建建筑的40%以上。
同时钢结构建筑在我国也得到广泛的建设,但是由于钢结构建筑在抗火性能方面存在的缺点,给人民生命财产的安全造成较大的威胁,因此,钢结构建筑防火设计的分析有着较为重要的意义。
1.钢结构建筑火灾危险性分析制约钢结构建筑发展的一个重要因素就是其耐火性能较差。
钢结构在遇到火灾时自身不会发生燃烧,但是其强度在高温的灼烧之下会发生迅速的大幅度下降,给整个火灾的救援工作带来更大的难度。
根据相关的实验及火灾案例表明,没有进行任何防火设计的钢结构建筑,其最长的支撑时间为20分钟,这给初期的灭火带来较大的困难。
同时钢结构建筑在发生火灾之后一般均会产生大量的烟雾与热量,这对于灭火工作的顺利进行也是非常不利的。
2.高温条件下钢结构力学性能分析钢结构建筑主要由钢材组成,由于钢材是不可燃的材料,即钢结构是非燃烧体。
但是在高温的条件下,随着温度的升高,钢结构的整体性能将会发生较大的变化,其抗压强度、屈服强度及弹性模量均会发生大幅度的降低,相关的实验表明,当钢结构的温度达到150摄氏度以上时,要想保证钢结构建筑的稳定性,必须采取针对性的防护措施;当其温度达到250--300摄氏度时,钢结构建筑的强度会急速的下降;当其温度达到350摄氏度时,钢结构的屈服强度还不到常温下钢结构屈服强度的1/2。
当温度升到500摄氏度时,钢结构基本上丧失了原有的刚度和强度。
在一般的火灾现场,其温度均会超过700摄氏度,在此种条件下,钢结构的力学性能必然发生了较大的变化,强度会急速下降,最后出现钢结构建筑倒坍的情况。
3.钢结构建筑防火的基本性要求3.1环保性能要好环保性能要好是现阶段对于钢结构建筑防火材料的基本性要求之一,要求在钢结构建筑施工、使用及发生火灾的过程中,不能产生对于人体有害的气体。
现阶段建筑工程内部的室内空气的污染已经成为威胁公众健康的重要因素之一。
门式刚架钢结构防火设计方法

门式刚架钢结构防火设计方法一、门式刚架钢结构防火设计方法概述门式刚架钢结构在建筑中应用很广泛呢,那防火设计可太重要啦。
要是不做好防火设计,一旦发生火灾,那可就危险啦。
二、防火设计需要考虑的因素1. 建筑的用途这对防火设计影响很大哦。
比如说要是仓库,里面可能存放很多易燃物品,那防火要求肯定更高啦。
要是普通的厂房,里面机器设备比较多,防火设计又会有不同的侧重点。
2. 结构的特点门式刚架钢结构本身的结构特点要考虑进去。
像它的梁柱连接方式,还有钢材的类型等。
不同的钢材耐火性能不一样呢,这就需要根据实际情况来设计防火措施。
三、具体的防火设计方法1. 防火涂料的使用这是很常见的方法哦。
防火涂料可以直接涂在钢结构表面,就像给钢结构穿上一层防火的衣服。
要选择合适的防火涂料,得看它的耐火极限等指标符不符合要求。
而且涂的时候要保证涂得均匀,厚度也要达到标准才行。
2. 防火板的安装防火板也是个不错的选择呢。
把防火板安装在钢结构周围,能够起到很好的防火作用。
安装的时候要注意密封性,不能留太多缝隙,不然火灾的时候热量还是会钻进去的。
3. 采用防火分隔在建筑内部进行合理的防火分隔。
比如说用防火墙或者防火卷帘把不同的区域分隔开。
这样一旦某个区域着火了,可以防止火势蔓延到其他区域,保护门式刚架钢结构。
4. 考虑疏散通道疏散通道的设计也和门式刚架钢结构防火设计有关哦。
要保证在火灾发生的时候,人员能够快速、安全地疏散出去。
疏散通道周围的钢结构也要做好防火保护,不能让通道被大火封住。
5. 自然通风与排烟设计良好的自然通风和排烟设计可以降低火灾现场的温度和烟雾浓度。
在门式刚架钢结构建筑设计的时候,就要考虑到窗户、通风口等的位置和大小,以便在火灾时能够有效地通风排烟。
钢结构的建筑防火设计

钢结构的建筑防火设计首先我们来分析一下钢结构建筑的火灾特点。
钢结构建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架,它的安全性直接关系到整幢建筑的安全,它们大都采用钢材,钢材虽然是不燃材料,但其耐火性能很差,随着温度的变化,其力学指标会发生很大的改变,承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下降。
钢结构在温度达到350℃、500℃、600℃时,其强度分别下降1/3、1/2、2/3,在高温条件下其内部应力也会发生改变,使钢结构承重体系出现问题,按理论计算,在全负荷下,钢结构失去平衡稳定性的临界温度为500℃,一般火场温度都在800℃-1000℃左右,在这样的高温条件下,无任何保护的钢结构很快就会出现塑性变形,大约15分钟内就会倒塌。
2002年9月11日,美国纽约的世界贸易大厦在恐怖袭击中倒塌,导致300多名消防队员无辜丧生。
飞机满载燃油撞击大楼后,造成大楼承重的钢结构筒体的保护层被破坏,在强烈的高温作用下,钢结构筒体承载强度迅速下降,短短20分钟后这个世界上著名建筑就消失在我们面。
2003年我国青岛市的正大食品厂钢结构厂房发生特大火灾,造成厂房大面积倒塌,很多工人葬生火海;1972年天津市体育馆发生火灾,致使屋顶坍塌,造成巨大人员伤亡。
这些众多的火灾案例都暴露出了钢结构建筑存在的一个致命弱点就是耐火性极差,这就给我们广大建筑设计人员提出了一个新的课题,怎样才能做好钢结构建筑的防火设计,使钢结构建筑更好地服务于我们的经济建设。
如何才能做好钢结构建筑的防火设计呢?我认为应该做到以下三个方面:一、根据建筑物的火灾危险性和重要性,合理确定建筑的耐火等级。
各种建筑由于其使用功能和重要性的不同,火灾危险性存在差异,我们设计时要根据业主提供的建筑要求,根据《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》,确定建筑物的火灾危险性,再根据火灾危险性,确定建筑的耐火等级,比如一个60米高的综合楼,根据《高规》其属于一类高层建筑,它的耐火等级应为一级,其梁、柱、屋顶承重构件的耐火极限应分别不低于2小时、3小时、1.5小时,如果我们在设计时没有正确核定耐火等级,确定的耐火等级过高或过低,都会造成我们设计失误,过高造成浪费,过低则造成不安全。
钢结构建筑的防火设计与安全性

钢结构建筑的防火设计与安全性钢结构建筑的防火设计和安全性一直是建筑行业的重要课题。
随着人们对建筑安全和防火的重视程度不断增加,如何保证钢结构建筑在面临火灾时能够有效地防止火势蔓延,保障人员的生命财产安全,已成为工程设计中亟待解决的问题。
本文将针对钢结构建筑的防火设计与安全性展开讨论,探讨相关的技术原理、措施和应用案例。
一、钢结构建筑的防火设计原理钢结构建筑的防火设计主要依赖于结构材料和防火措施两个方面。
在结构材料方面,钢材本身具有较高的阻燃性和熔点,能够在火灾中保持较长的承重能力,提供更安全的疏散时间。
同时,钢材对于火灾的传播速度较慢,减少了火势蔓延的可能性。
在防火措施方面,可以采用防火涂料、防火板和防火隔离墙等被动防火措施来提高钢结构的防火性能。
这些措施能够减缓火势蔓延速度、延长结构的承载时间,为疏散和灭火争取宝贵时间。
二、钢结构建筑的防火设计措施1. 防火涂料防火涂料是一种能够抵抗高温的特殊涂料,用于覆盖钢结构表面。
其主要作用是形成一层阻燃保护膜,减缓钢材在火灾中的升温速度,防止结构失稳。
防火涂料的选择应根据结构的火灾等级和所需的耐火时间来确定,以确保结构的安全性。
2. 防火板防火板是一种具有较高防火性能的板材,通常用于封闭钢结构的空腔或墙体。
它能够有效隔离火灾蔓延,提供额外的防火保护。
防火板一般有不同的防火等级和厚度选项,应根据具体使用环境和要求进行选择。
3. 防火隔离墙防火隔离墙是指通过设置具有一定防火性能的隔墙,将建筑分隔成不同的防火分区,减少火灾蔓延范围。
钢结构建筑中的防火隔离墙通常由防火砖、防火混凝土等材料组成,能够有效地阻挡火势的传播,增加人员疏散时间。
4. 消防系统在钢结构建筑中,合理设置消防系统是保障安全的重要手段之一。
消防系统包括自动喷水灭火系统、自动喷水灭火器、烟雾探测器等。
这些设备能够及早发现火灾,进行有效的灭火和疏散措施,确保人员安全。
三、钢结构建筑的安全性评估与监测除了防火设计措施,对钢结构建筑的安全性进行评估和监测也是必不可少的。
现行各规范对钢结构建筑防火设计要求全套

现行各规范对钢结构建筑防火设计要求全套一、钢结构的隔热防护1.处千高温工作环境中的钢结构,应考虑高温作用对结构的影响。
高温作用为可变荷载,其设计状况为持久状况,并应按承载力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
2.钢结构的环境温度超过100o C时,其承载力和变形验算应考虑长期高温作用对结构和连接性能的影响,并根据不同情况可采取以下防护措施:(1)以耐热涂料(板)隔护;(2)结构短时间内可能受到火焰直接作用或长时间受高温作用时,应采用有效的隔热降温措施(如加隔热层或水套等)。
3.当钢结构可能受到炽热熔化金属或玻璃的侵害时,应采用厚重的耐热砌块围护加以保护。
4.钢结构的隔热保护措施在相应的工作环境下应具有耐久性,并与钢结构的防腐、防火保护措施相兼容。
5.高强度螺栓连接长期受辐射热(环境温度)达150。
C以上,或可能短时间受火焰作用时,应采取隔热降温措施予以保护。
构件采用防火涂料进行防火保护时,其高强度螺栓连接处的涂层厚度不应小于相连接构件的涂料厚度。
(此处已添加圈子卡片,请到今日头条客户端查看)二、钢结构的防火设计1.钢结构的防火设计应符合国家现行标准《钢结构设计标准》GB50017、《高层民用建筑钢结构技术规程》JG]99和《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017及《钢结构防火涂料》GB14907-2018的规定,其防火保护措施及构造应根据建筑物的类别与使用条件,综合考虑结构类型、耐火极限要求、作环境等条件,按照安全可靠、经济合理的原则确定。
2.在钢结构设计文件中应有防火设计专项内容,应注明建筑结构的耐火等级、构件的设计耐火极限、所需防火保护材料的性能要求与防火措施及构造要求。
3.需防火设防建筑中的压型钢板组合楼板结构,其下层的压朋钢板不宜因兼作受力钢筋而进行防火涂层防护,仅适于作为施工阶段的校板使用。
4.必要时对大跨度、大空间及超高层建筑结构,可采用性能化抗火设计方法,模拟实际火灾升温条件.验算分析结构的抗火性能.采取合理有效地防火保护措施。
建筑钢结构防火设计规程

建筑钢结构防火设计规程同学们,今天咱们来聊聊建筑钢结构防火设计这回事儿。
咱们都知道,钢结构在建筑中用得越来越多,因为它坚固又实用。
但钢结构有个弱点,就是怕火。
一旦发生火灾,温度升高,钢结构的强度会大幅下降,可能就会导致建筑坍塌,那后果可就严重啦。
所以,做好建筑钢结构的防火设计非常重要。
那怎么进行防火设计呢?首先得搞清楚火灾的情况。
比如说,可能发生的火灾规模有多大,持续时间大概多久,温度能升到多高。
这就像打仗前要了解敌人的实力一样。
然后根据这些情况,来确定钢结构需要达到的耐火时间。
耐火时间就是钢结构在火灾中能够保持强度不下降的时间。
接下来就是选择防火措施啦。
常见的有给钢结构涂防火涂料,就像给它穿上一层防火的“衣服”。
这种涂料有厚型的、薄型的,效果不一样,价格也不同。
还有一种办法是用防火板把钢结构包起来,这也能起到很好的防火作用。
在选择防火措施的时候,可不能只看效果,还得考虑成本、施工难度这些因素。
比如说,有的防火涂料效果好,但价格贵,施工也麻烦。
那如果预算有限,或者施工条件不允许,可能就得选别的办法。
设计的时候,还得注意钢结构的节点部位。
这些地方比较复杂,容易出问题,所以要特别加强防火处理。
比如说,钢梁和钢柱的连接处,要确保防火材料覆盖到位,不能有遗漏。
而且,防火设计不是一锤子买卖,还得考虑到建筑使用过程中的维护和检查。
要是防火涂料脱落了,或者防火板损坏了,得及时修复,不然就起不到防火的作用啦。
咱们再来说说具体的设计流程。
第一步,要对建筑进行火灾危险性分析。
看看这是个什么类型的建筑,是商场、办公楼还是工厂?不同类型的建筑,火灾风险不一样。
第二步,确定钢结构在不同部位的耐火要求。
比如,承重的钢梁和钢柱耐火时间要长一些,非承重的可能就可以短一点。
第三步,根据耐火要求选择合适的防火措施和材料。
这时候就得仔细比较各种方案的优缺点啦。
第四步,进行详细的设计计算。
要算一算选用的防火措施能不能达到要求的耐火时间。
轻型钢结构住宅技术规程中的防火设计要求

轻型钢结构住宅技术规程中的防火设计要求随着社会的发展和人们对舒适、安全居住环境的要求不断提高,轻型钢结构住宅成为一种备受关注的建筑形式。
为了确保轻型钢结构住宅的安全性能,防火设计是其中至关重要的一部分。
本文将就轻型钢结构住宅技术规程中的防火设计要求进行探讨。
一、防火等级标准轻型钢结构住宅的防火设计要求通常参考国家标准GB50016-2014《建筑设计防火规范》,根据建筑物的使用性质和防火等级,规定了不同构件和区域的防火要求。
一般来说,住宅建筑的设计防火等级为二级,即住宅主体结构应具有防火二级的要求。
二、外墙及外墙保温系统的防火设计1. 外墙结构:轻型钢结构住宅的外墙结构主要包括承重墙体、外保温墙体和装饰面层。
为了提高外墙的防火性能,通常采用非燃材料作为外保温墙体的保温材料,如矿棉、岩棉等。
此外,还应采取合适的防火措施,如设置防火带和防火缝等,以保障外墙的防火安全。
2. 外墙保温系统:轻型钢结构住宅常采用外墙保温系统来提高建筑的能耗性能。
在外墙保温系统的设计中,要注意选择防火性能良好的保温材料,并将其与轻钢龙骨固定牢固,以避免火灾发生时保温材料的脱落,造成进一步的火灾蔓延。
三、内墙和顶棚的防火设计1. 内墙:在轻型钢结构住宅的内墙设计中,常采用石膏板作为内墙材料。
石膏板具有良好的防火性能,但仍需注意石膏板之间的接缝处理,以防止火灾蔓延。
此外,还应确保墙体与楼板之间的密封处理,以防火势向上蔓延。
2. 顶棚:轻型钢结构住宅的顶棚设计一般采用石膏板或轻钢龙骨加垫板的形式。
在顶棚的设计中,应注意选择符合防火要求的材料,并要确保顶棚与墙体之间的密封处理,以减少火势传播的可能性。
四、逃生通道和防火隔离设计1. 逃生通道:轻型钢结构住宅的逃生通道应按照国家标准规定的防火要求进行设计。
通常要求逃生通道的墙壁和门应具有一定的防火等级,以延缓火势传播的速度,并保障居民的安全逃生。
2. 防火隔离:轻型钢结构住宅的不同功能区域之间应设置防火隔离,以减少火势蔓延的可能性。
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浅谈钢结构建筑防火设计
摘要:钢结构因具有强度高、重量轻、韧性好、施工速度快等优点,被广泛应用于建筑结构中,但耐火性能差是钢结构的一个致命弱点。
温度为400”c时,钢材的强度将降至室温下强度的二分之一,温度达到600℃时,钢材基本丧失了强度和刚度。
所以对钢结构耐火性能、防火设计方法等问题进行研究分析具有十分重要的理论意义和社会意义。
关键词:建筑防火钢结构
【中图分类号】tu393
一.钢结构火灾特点
钢结构建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架,它的安全性直接关系到整幢建筑的安全。
钢材虽然是不燃材料,但其耐火性能很差,随着温度的变化,其力学指标会发生很大的改变,承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下降。
钢结构在温度达到350,500,600℃时;其强度分别下降1/3,,1/2,2/3。
在高温条件下,其内部应力也会发生改变,使钢结构承重体系出现问题:按理论计算,在全负荷下,钢结构失去平衡稳定性的临界温度为500℃。
一般火场温度在几分钟就达到800—1000℃左右,在这样的高温条件下,裸露的钢结构很快就会出现塑性变形,产生局部损坏,大约15min内就会造成钢结构整体失效倒塌。
二.钢结构在遇火时的措施
(一)膨胀的漆覆盖法
将膨胀漆用喷涂、刷或者抹的方式在处理过的构件的表面形成保护膜,最高可达到2小时的耐火时间。
膨胀漆防火材料的覆盖层在遇高温时能自然的膨胀成泡沫状,从而形成一层厚度可达原防火层厚度数十倍的隔热层,从而刚氏钢构件的升温速率。
但这种方法不适合与潮湿环境,而仅适于在干燥的室内环境。
(二)采用防火板的隔离法
将防火材料板用机械的方法环绕的固定在钢构件四周,一般会做成箱状,从而使构件与周围的火环境隔离,来斛氏构件受热的速度,使得构件在防火时效内不会达到它的极限温度。
大部分产品的耐火时间可达4小时。
因为防火板可以批量生产,因此具有品质保证、厚度一致且干净无污染等特点。
但是不适于较细的结构复杂的施工。
(三)水泥砖的填充法
对于h型钢柱,在其翼缘以及腹板间空隙处填入水泥砖米降低构件的表面曝火面积,并使的截面上产生不同温度区域,进而达至j 降低构件受热的速率及提高抗火性的目的。
只采用这种方j去可达到30分钟左右的耐火时间,若需更高抗火时效,就须对暴露的钢构件的表面进行其它防火处理。
(四)喷涂法
这种方法用专门的设备把一定厚度的防火涂料喷涂在钢结构构
件的表面,从而来进行防火隔热保护,防止其在火灾中迅速的升温造成挠曲变形塌落。
其防火嚎理有:(1)涂层起屏蔽的作用,隔离
火焰,使得钢构件不会直接的暴露在火焰及高温中;(2)涂层吸熟后的部分物质分解,放出水蒸汽或者其他的不燃的气体,从而刚氐火焰温度以及燃烧的速度:(3)涂层多孔轻质或者受热膨胀形成炭化的泡沫层,热导率低,防止热量向钢基材迅速的传递,增加钢基材从受热温度升高到极限温度的时间,提高了其耐火极限。
这种方法造价较低、拖工迅速、复杂的结构也较易覆盖,抗火时间最高可达4小时。
但喷涂的表面不平整,较影响美巩因此常用于较隐蔽的钢构件。
三、钢结构的防火保护设计措施
(一)钢结构防火保护设计方法
主要方法有以下几种:(1)包封法;(2)屏蔽法;(3)水冷却法;(4)喷涂法。
以下主
要介绍屏蔽型防火和涂料型防火。
(1)屏蔽法:屏蔽型防火的原理是通过将金属构件用耐火材料与火源隔断,从而保护钢构件。
屏蔽是一种最为经济的防火方法。
即将钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内,或将构件包藏在两片墙之间的空隙里,只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的。
另外还有采用钢结构防火涂料保护构件,这种方法具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点,一般不需要添加辅助设施,且涂层质量轻,还有一定的美观装饰作用,属于现代的先进防火技术措施。
从建筑构造的角度看有以下几种常见形式:①在一些特殊的部位设置防火屏障,将火源隔开,起到防火墙
的作用。
如:钢梁下安装防火平顶、钢柱外侧设置一定宽度的防火板等,可以省却钢桁架、钢网架等的防火保护层。
在室内防火处理时,有时可以采用这种方法将火灾发生频率高的防火分区与主要结构构件隔离开。
另外在很多现代金属建筑中有一种结构外露的现象,除了展现结构与构造节点的力量美之外,在防火方面也很有益处。
金属构件置于围护结构的外围,并保持一定的距离,当火灾发生时金属构件可以免受火焰的作用,隔墙板则可以起到隔热的作用,而且在发生火灾的情况下,外部空气保证了自然通风,起到了自然冷却金属构件的作用,也是一种变相的防火屏障。
②使用混凝土与耐火砖完全封闭钢构件。
混凝土与砖是天然的耐火材料,它们本身具有耐火性能,根据厚度的不同耐火极限也不同,因此可采用混凝土包裹或者耐火砖包裹。
以使用混凝土或砖来包裹钢构件,使钢构件达到一定的耐火极限。
上海浦东的世界金融大厦的钢柱即采用这种方法。
但是,混凝土与砖的耐火极限随着厚度的增加而增加,因此采用这种防火措施的钢构件通常身材臃肿占地较多,同时在一些构件上的施工也较为困难,特别是钢梁、斜撑等构件。
同时也不利于材料的经济节约,在要求达到通透轻盈效果的钢结构建筑中,采用这种保护方法是很困难的。
耐火轻质板材的主要材料是水泥、石膏、硅酸钙、蛭石、陶瓷纤维、岩棉、砾石这些耐火、无毒的物质,加工成板材以后,通过不同的构造方法制成保护层。
有采用软性的陶瓷纤维毡缠绕在钢构件上的,有使用掺无机纤维硅钙板、蒸压轻质混凝土板、无机纤维强化石膏板、挤压成型水泥、预制混凝
土板直接贴敷的……板材保护的做法有直接包裹或贴敷、使用加固铁件连接、软性材料缠绕等。
(2)涂料型防火:涂料型防火的原理较为简单,通过涂抹耐火的涂料来抵抗火焰。
通常防火涂料分为两种:薄型和厚型,也可以说是膨胀型和非膨胀型。
①薄型涂料(膨胀型涂料):涂膜厚度为1~2 mm ,常温下较稳定,火灾时受热起泡、膨胀数十倍,形成隔热性能极佳的碳化层,保护钢构件不受火灾的毁损。
这种耐火材料制成的保护层很薄,色彩多样,装饰性能极佳,适合于结构外露的金属建筑,有助于展现金属构件的力量美。
薄型耐火涂料的构成很简单,经过对钢构件的基底清理和涂完防锈漆(底漆)之后,涂刷具有耐火性的耐火底衬(中间涂层),接着涂敷外保护层(外饰层)就可以了。
耐火底衬在常温下稳定,一旦受热就会起泡和膨胀,形成含有气态成分的、绝热的碳化层。
耐火底衬由四种材料制成: 1)触媒,通常是聚磷酸铵; 2)碳素源及碳水化合物等;3)树脂或粘结剂; 4)发泡剂。
受热时,碳素源与从触媒放出的无机酸相结合,形成碳化层,在粘结剂溶化的同时,发泡剂发生分解,产生二氧化碳、氨、水蒸气等气体,粘结剂变成泡沫状,将碳化层鼓起,形成达到漆膜原有厚度几十倍的含有气态的绝热层。
耐火底衬的漆膜厚度的大小决定了金属构件不同的耐火时间。
最近,从有关资料获悉,有一种高强混凝土也可以用来做钢结构的防火涂料,它的厚度相当于薄型防火涂料的厚度,依靠混凝土自身的耐火强度来支持钢结构,可以使用喷涂法施工。
②厚型涂料(非膨胀型
涂料):主要为无机绝热材料,受热不膨胀,自身有良好隔热性,涂层厚度不等,可有7~50 mm ,对应耐火极限为0. 5~3 h 以上,以蛭石、珍珠岩、矿物纤维为主要绝热骨料,分为干、湿法施工,现在也有混合施工法。
防火涂料的选用有很多讲究,如:适用于室内的防火涂料不能用于露天结构等,此处不作详细介绍。
在“9. 11”事件后,防火涂料的抗冲击性能也得到专家们的普遍关注,但有关这方面的研究较少涉及,不能不说是个缺憾。
另外,还有其他的一些防火措施,如:水冷却法,即在空心截面的钢柱内充水,与设在高处或顶部的水箱相连,形成封闭的冷却系统。
受热时,钢柱内部产生水循环,将热量带走,但是这种方法需特殊的结构设计,比较复杂,很少使用。
美国匹兹堡的美国钢铁公司大厦就使用了这种防火方法。
(二)要充分考虑人员疏散问题
由于钢结构建筑自身存在的弱点,在合理防护的基础上,设计时还要充分考虑人员疏散的因素.将人员密度指标和钢结构建筑的特点综合起来考虑,加强对安全疏散路线、疏散距离、疏散宽度的设计要求,保证人员疏散时间小于建筑构件的耐火极限.确保火灾时人员能安全逃生,以最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
结束语:随着钢结构技术的不断发展,钢结构的应用会越来越广泛,钢结构建筑的规模会越来越大,其防火设计愈加重要。
在运用中要根据钢结构的使用场合、耐火极限要求和成本等因素,采取合理有效的保护措施,保证其能够达到设计要求,充分发挥防火保护
作用.避免不必要的人员伤亡和财产损失。
参考文献:
[1]赵风华,黄金林钢结构设计原理[m].北京:高等教育出版社.2005:337.
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