钢结构建筑防火设计浅析

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钢结构与建筑防火设计保护生命与财产安全

钢结构与建筑防火设计保护生命与财产安全

钢结构与建筑防火设计保护生命与财产安全钢结构与建筑防火设计:保护生命与财产安全钢结构作为一种常见的建筑结构材料,具有高强度、耐久性和抗震性能等优势,因此在现代建筑中越来越受欢迎。

然而,由于钢材在火灾中的性能表现,钢结构在防火设计方面也面临着挑战。

本文将探讨钢结构与建筑防火设计的相关问题,着重讨论如何通过有效的防火设计来保护生命与财产安全。

一、钢结构的火灾响应钢材是一种燃烧性能较好的材料,当钢材暴露在高温环境下时,会迅速减弱和失去稳定性。

在火灾发生后,如果没有采取适当的防火措施,钢结构很容易失去承载能力,从而导致建筑物崩塌,危及人员安全。

为了解决这个问题,建筑师和设计师需要在设计阶段考虑到钢结构的防火需求,并制定相应的防火设计方案。

二、防火涂料与防火包覆材料的应用防火涂料和防火包覆材料是常见的钢结构防火措施。

防火涂料可以应用在钢结构的表面,形成一层耐高温的保护层,以抵御火灾时的高温热辐射。

防火包覆材料则是一种将钢结构包覆在具有良好防火性能的材料中,以保护钢结构免受高温的侵蚀。

这些防火措施可以有效地阻止火势蔓延,延缓钢结构的火灾暴露时间,从而为人员疏散和消防救援争取宝贵时间。

三、防火隔离与火焰扩散控制除了涂料和包覆材料,建筑防火设计还需要考虑防火隔离和火焰扩散控制的问题。

防火隔离是指通过设置防火墙、防火门、防火玻璃等措施,将建筑内部划分为不同的防火区域,以阻止火势蔓延。

如果发生火灾,防火隔离可以将火焰和烟雾限制在一定范围内,减少对其他区域的影响。

火焰扩散控制包括采用合适的防火材料、增加构造封闭以及合理布置防火设施等措施,以控制火势的蔓延速度和范围。

这些措施有助于降低火灾风险,保护钢结构的稳定性和安全性。

四、自动火灾报警与灭火系统在防火设计中,自动火灾报警系统和灭火系统的安装与运行也非常重要。

自动火灾报警系统可以及时监测和探测火灾,发出警报,并触发灭火系统。

这样可以快速发现火灾,并采取紧急措施,防止火势扩大,降低火灾对钢结构的危害。

浅谈钢结构防火设计

浅谈钢结构防火设计

浅谈钢结构防火设计随着我国钢产量的增加,钢结构在建筑中的应用必然会越来越广泛,也必然会产生越来越深远的影响。

钢结构防火设计也越來越受到人们的重视,本文从钢结构的防火理论出发,探讨了钢结构的防火措施。

标签钢结构防火设计;理论;措施1 钢结构的防火理论1.1 钢结构的物理性质钢材虽然属于非燃烧材料,但它的力学性能对温度变化很敏感。

当温度升高时,钢材的屈服强度、抗拉强度和弹性模量的总趋势是降低的,但在200 ℃以下时变化不大。

当温度在250 ℃左右时,钢材的抗拉强度反而有较大提高,而塑性和韧性下降。

当温度超过300 ℃时,钢材的屈服强度、抗拉强度、弹性模量开始显著下降,钢材产生徐变; 当温度超过400 ℃时,强度和弹性模量都急剧降低; 达到600 ℃时,屈服强度、抗拉强度和弹性模量均接近于零,其承载力几乎完全丧失。

这就是所谓的钢材耐热不耐火。

因此一旦发生火灾,钢结构很容易遭受破坏而倒塌。

所以在建筑设计时,必须加大对建筑材料的防火保护,以增强其耐火极限,并在建筑内部制定必要的应急方案,以减少人员伤亡和财产损失。

1.2 钢结构的截面系数钢构件受火时,达到某一指定温度所需要的时间与构件截面形状有关。

当构件直接受火表面面积越大,热量交换越多,所需时间越短,构件截面面积越大,达到指定温度吸收的热量越多,则所经历的时间越长。

所以可以用构件的截面系数来表示构件的吸热能力。

截面系数越大,构件越不耐火。

但即使同一构件,所用保护材料构造方式不同即有时采用周边包封,有时周边喷涂,有时构件三面受火( 如梁、一边靠墙柱) 或构件四面受火,其截面系数也是不同的。

所以确定合适的截面系数是很重要的。

CECS200∶2006 建筑钢结构防火技术规范在附录中相应的规定。

1.3 耐火极限的要求所谓钢构件的耐火极限是钢构件受标准升温火灾条件下,失去稳定性、完整性或绝热性所用的时间,一般以小时( h) 计。

《建筑设计防火规范》规定民用建筑的耐火等级分为一、二、三、四级。

钢结构建筑设计中的防火措施探讨

钢结构建筑设计中的防火措施探讨

钢结构建筑设计中的防火措施探讨钢结构建筑作为现代建筑中常见的一种结构形式,凭借其优良的性能和适用范围,得到了广泛的应用。

然而,与之相伴随的是对防火措施的强烈需求。

因为相较于传统的混凝土建筑,在火灾发生时,钢结构容易受到高温的影响,从而丧失承载能力。

本文将探讨钢结构建筑设计中常用的防火措施,旨在提供一些有效的解决方案和建议。

首先,一个有效的防火措施是将钢结构进行防火涂料涂层。

这是目前应用最广泛的一种方法,其原理是通过给钢结构表面涂上能够抵御高温的特殊涂料,形成一层防火保护层,减缓火势的蔓延。

这种方法具有施工简便、成本较低的优点,且能有效地延长钢结构在火灾中的耐火时间。

然而,防火涂料的耐火性能存在一定的局限性,特别是在长时间高温作用下,涂料会逐渐失效。

因此,尽管防火涂料是一种常用的防火措施,但在实际应用中仍需考虑其适用性和局限性。

其次,钢结构建筑的防火设计中,还可以采用防火板等防火材料进行加固。

防火板是一种具有良好阻燃性能的板材,通过将其粘贴在钢结构表面,形成一层阻隔,以减缓火势蔓延的速度。

相比于防火涂料,防火板具有更好的防火性能和耐火时间,可以有效保护钢结构在火灾中的安全性。

然而,防火板的使用也存在一些问题,如在实际施工中需要考虑其与钢结构的粘接性能、耐久性以及装饰性能等问题。

此外,防火板材料的价格较高,会增加工程的成本。

除了上述的防火措施外,可考虑在钢结构建筑中引入阻燃剂。

阻燃剂是一种具有阻止或抑制火焰蔓延的物质,通过在钢结构设计中将其加入到材料中,可以提高整个结构的耐火性能。

阻燃剂的加入可以通过各种方式实现,如混入钢材中、添加到防火涂料中或涂覆在钢结构表面等。

阻燃剂对钢结构的防火性能具有明显提升作用,但也需要在设计和施工中注意剂量的控制,以确保其效果和安全性。

此外,优化设计也是钢结构建筑防火的关键之一。

在设计中,可以通过合理布置防火分区、设置防火隔墙和防火门等措施,降低火势蔓延的速度和范围。

此外,应充分考虑建筑的疏散通道和救生设备的设置,保证人员能够及时安全地撤离。

高层钢结构建筑设计中的防火保护浅析

高层钢结构建筑设计中的防火保护浅析

高层钢结构建筑设计中的防火保护浅析摘要:钢材是世界上运用范围最广的建筑材料,在高层建筑钢结构、大跨度空间钢结构、轻钢结构等现代建筑工程中有着良好的发展前景。

但是由于钢结构的防火性能比较差,钢结构的防火防腐问题越来越突出,它不仅影响到人身安全,而且给社会带来的不稳定的因素。

本文通过对高层钢结构建筑火灾特点和防火要求进行分析,对钢结构的耐火性能进行研究,并提出了保护措施。

关键词:高层钢结构;建筑设计;防护措施引言钢结构作为非燃料,它的导热效果非常好,这表明钢结构的防火性能比较差,当有火灾发生时,不利于进行补救措施,并且使救援工作的难度加大,不仅使人民的生命受到严重威胁,而且给人民的财产带来巨大的损失。

所以,要做好钢结构建筑设计中的防火工作。

1 高层钢结构建筑火灾的特点在高层钢结构建筑发生火灾时,有以下几个特点:1.1 火势蔓延速度快如果在高层钢结构建筑中,楼梯间、通风管道、电梯间等竖向井道的防火分隔不是很好时,就会在发生火灾时形成空气的对流,使火势的蔓延速度加快。

1.2 火灾发生时,人员疏散困难这是由于高层建筑物的内部结构复杂所导致的。

由于高层建筑从楼顶到楼底的距离很大,使得在发生火灾时疏散人员需要很长的时间;高层建筑中人员比较集中,在疏散时容易出现由于拥挤所导致的踩踏伤亡事件的发生;发生火灾时,火势和烟气是向上蔓延到,但由于人们本能的涌向楼底,所以导致烟气的覆盖速度加快,使得救援难度加大。

1.3 火灾不容易扑灭在扑灭火灾时往往要用到室内设施,但是由于高层建筑物的室内管道结构复杂,针对灭火的性能不强,阻挡火势蔓延的能力及建筑物本身所具有的水量都是十分有限的,所以消防人员要从室外给消防车做补给,这就使火势扑灭的难度增加。

1.4 火灾的发生概率很大由于高层建筑物结构复杂,电器设备很多,用电量大,容易造成电路老化现象,造成火灾的发生。

如果高层建筑的自动报警系统由于管理的疏忽不能正常启动时,就会使火源迅速扩大,导致火灾的发生。

浅谈钢结构建筑防火设计

浅谈钢结构建筑防火设计

浅谈钢结构建筑防火设计第一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,它的安全性直截了当关系到整幢建筑的安全,它们大都采纳钢材,钢材尽管是不燃材料,但其耐火性能专门差,随着温度的变化,其力学指标会发生专门大的改变,承载力和平稳稳固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,使钢结构承重体系显现问题,按理论运算,在全负荷下,钢结构失去平稳稳固性的临界温度为500℃,一样火场温度都在800℃-10 00℃左右,在如此的高温条件下,无任何爱护的钢结构专门快就会显现塑性变形,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惧突击中倒塌,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爱护层被破坏,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分钟后那个世界上最闻名建筑就消逝在我们面。

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,专门多工人葬生火海;1972年天津市体育馆发生火灾,致使屋顶坍塌,造成庞大人员伤亡。

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确实是耐火性极差,这就给我们宽敞建筑设计人员提出了一个新的课题,如何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、依照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,我们设计时要依照业主提供的建筑要求,依照《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,再依照火灾危险性,确定建筑的耐火等级,比如一个60米高的综合楼,依照《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,假如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,过高造成白费,过低则造成不安全。

浅析钢结构建筑的防火

浅析钢结构建筑的防火

浅析钢结构建筑的防火随着国家推广发展装配式建筑,部分省份发文加强钢结构装配式住宅试点项目工程建设,在当前及未来的建筑工程领域和建筑材料市场之中,钢结构形式正逐渐占据较大的市场份额,未来将出现钢结构建筑与传统的钢筋混凝土建筑大量并存的状况。

其中,钢结构由于自身的优点一定程度上对钢筋混凝土结构进行了取代;但钢结构建筑形式在我国仍然处于较为初级的应用阶段,尤其是在钢结构建筑的防火措施的设置经验上并不完善。

为了使钢结构建筑在日后更加安全的投入使用,本文以钢结构的建筑防火为主题进行探究和分析。

标签:钢结构;建筑工程;防火措施随着社会经济不断地发展,生态破坏与环境污染对人类的生存和发展已构成了现实威胁。

基于保护和改善生态环境的考虑,国家提出大力发展装配式建筑,钢结构装配式建筑应用也开始愈发广泛,不断在建筑工程中发挥新的功能和作用。

钢结构建筑形式有着其他建筑材料不具备的独特优势而应用前景广阔,其中钢结构可以由工业化程度较高的专业生产厂家进行大批量统一规格生产,既节能环保又可以实现标准化零部件结构,同时钢结构自身具有良好的施工周期弹性,一般条件下钢结构建筑的施工周期都相对较短,并具有较强的抗震能力。

1、钢结构建筑防火的重要性钢结构建筑形式虽然在现阶段的建筑工程领域得到了广泛的应用,但是由于钢材料自身的结构特性和自身防火属性,钢结构建筑在防火和消防安全方面较传统的钢筋混凝土建筑结构较低,尤其是钢材料的自身耐火性能较差。

一般条件下,钢材料自身不会由于周围环境的温度升高而出现燃烧的情况,但是钢结构在高温长时间作用下,会出现材料自身强度的大幅度折减,从而使得钢结构建筑在发生火灾的情况之下,难以及时有效地实施救援措施。

基于此种情况,如果钢结构不进行防火处理,那在真实的火灾条件之下,钢结构建筑自身材料的耐火时间一般不会大于15分钟,从而为后期的消防人员救援工作和灭火工作带来极大的困难。

因此钢结构建筑的防火设置十分重要。

2、钢结构建筑的一般防火要求钢结构建筑的组成包括不同的钢材构件,其中主要结构部件为钢柱、钢板剪力墙,钢管混凝土束剪力墙和钢梁。

浅谈钢结构建筑防火设计

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。

钢结构厂房中的建筑防火设计浅析

钢结构厂房中的建筑防火设计浅析

钢结构厂房中的建筑防火设计浅析摘要:我国正趋向于发展节能型、可持续发展型社会建设,由此对于建筑设计提出了更高的要求,钢结构厂房建筑是我国生产发展的基础设施,建设数量有增无减,本文对钢结构厂房中的建筑防火设计进行研究。

关键词:钢结构;厂房;建筑防火设计前言一般而言,就钢结构性能来讲,主要体现在3个方面:承载性能高、稳定性能优越、安全性能可靠。

随着科学技术的不断进步以及社会经济的快速发展,多层钢结构工业厂房如雨后春笋般崛地而起,已经逐渐成为了一种我国当前工业厂房建设发展过程中的新型建筑类别。

一、钢结构工业厂房特点就其钢结构工业厂房而言,具有很强的优越性,主要表现在以下方面:钢结构构件可在厂房里可以实现批量生产,因而施工工艺简单,同时安装便捷,在一定程度上缩短了施工的周期。

钢结构构件结构体系主要运用轻钢,与其他钢材料性能相比,具有很大的优越性能,其自身的重量相对较轻。

从本质上来讲,工业厂房结构运用轻钢材料,在一定程度上有助于减轻钢结构工业厂房的自重。

钢结构工业厂房主要运用轻型围护结构。

具体而言,采用夹芯金属板作为主要的围护材料,其材料自重相对较轻,且承载力较高,对钢结构工业厂房的基础要求水平不高,有助于缩短施工工期,提高施工质量。

钢结构体系从本质上归属于绿色环保建筑,作为一种强度与效能均高的建筑材料,其再循环价值相对较高。

通常情况下,无需进行制模施工。

此外,在厂房用途的影响下,钢结构工业厂房每层高值都相对较大,厂房空间得到了极大的拓宽,厂房结构性能优越。

二、钢结构建筑火灾的危险性1、钢结构的耐火性差钢结构的耐火性很差,耐火极限低。

当钢构件自身温度达到350℃时,其强度会下降1/3;当自身温度达到500℃,其强度会下降1/2;当自身温度达到600℃,其强度会下降2/3;在全负荷情况下,使钢构件失去平衡稳定性的临界温度为500℃,而在火灾过程中,一般最低的温度为800℃,所以钢结构很容易失去强度和稳定性,造成建筑物的坍塌。

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钢结构建筑防火设计浅析
摘要:由于钢结构存在不耐火的致命弱点,发生火灾时极易发生倒塌,造成重大的人员伤亡和财产损失,其防火问题备受人们关注。

本文就钢结构火灾特点和防火设计谈一点自己的见解,供大家参考。

关键词:钢结构建筑;防火;设计
近年来,我国经济有了突飞猛进的发展,随着经济的发展带来了建筑业的空前繁荣,一些大跨度、超高层建筑应运而生。

建筑物中运用钢结构种类越来越多,厂房、桥梁、住宅等,工厂仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑也越来越广泛运用轻钢结构。

由于人类文化生活不断提高,对高层、大跨度建筑的要求也就越来越高,而钢结构本身具备自重轻、强度高、掩工快等独特优点,因此对高层、大跨度,尤其是超高层、超大跨度,采用钢结构更是非常理想。

1.钢结构的优点
钢结构之所以运用越来越广泛,这正是由于其自身巨大优点所决定的。

钢结构具有许多优点:首先,重量轻、强度高。

其次,抗震性能好,其延性比钢筋混凝土好。

从国内外震后调查结果看,钢结构建筑倒塌数量最少的。

再次,钢结构构件在工厂制作,减少现场工作量,缩短施工工期,符合产业化要求。

第四,钢结构工厂制作质量可靠,尺寸精确,安装方便,易与相关部品配合。

还有就是钢材可以回收,建造和拆除时对环境污染较少。

总之,钢结构与传统的混凝土结构相比较,具有自重轻、强度高、抗震性能好,施工快等优点。

适合于活荷载占总荷载比例较小结构,更适合于大跨度空间结构、高耸构筑物并适合在软土地基上建造。

也符合环保与资源再利用的国策,其综合经济效益越来越为各方投资者所认同。

2.钢结构建筑的火灾危险性
2.1耐火性能差
钢材本身不燃烧,却不耐高温,其机械性能如屈服点、弹性模量、抗压强度、荷载能力等均会随温度的升高而急剧下降,当钢构件温度达到350、500、600摄氏度时,强度分别下降1/3、1/2、2/3。

而明火焰的温度通常在700~2000℃之间,远远超过钢材的承受能力。

而且钢构件由单一材料组成,导热系数大,在高温作用下,热量会迅速传导至内部,温升快,在标准时间—升温曲线的试验条件下,裸露钢构的耐火时间仅15分钟,不如普通木柱的耐火时间。

2.2跨度大、空间大.火灾蔓延迅速
跨度大、空间大是钢结构建筑的显著特点,而且大部分钢结构建筑无明显有效的防火分隔,门窗多,内部空气流通好,可燃物料多,一旦发生火灾,热
辐射强,烟雾浓,燃烧猛烈,在强大热气流的作用下,火势迅速向垂直、水平方向蔓延,形成大面积火灾。

2.3整体连接性强。

易变形倒塌
钢结构作为承重构件,在火灾状态下,遇高温受热膨胀,强度降低,再遇冷水急剧收缩,脆性增强,极易失去支撑作用。

由于钢结构整体连接性强,只要局部遭到破坏,就能形成建筑物的整体坍塌和毁灭。

3.钢结构建筑的防火设计
3.1 合理确定建筑物的耐火等级
各种建筑物由于其使用功能和重要性的不同,火灾危险性也存在差异。

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》(以下简称《高规》),确定建筑物的火灾危险性,再根据火灾危险性,确定建筑物的耐火等级。

比如一个60m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2,3,1.5h。

如果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,都会造成设计失误,过高造成浪费,过低则埋下安全隐患。

3.2 耐火保护
要使钢结构材料在实际运用中克服防火方面的不足,必须进行防火处理。

其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围,防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落。

3.2.1 喷涂法
喷涂法是用喷涂机具将防火涂料直接喷在构件表面,形成保护层。

钢结构防火涂料按所使用的胶黏剂的不同可分为有机防火涂料和无机防火涂料两类;按涂层厚度分为薄涂型和厚涂型两类。

薄涂型钢结构涂料涂层厚度一般为2~7mm,高温时涂层膨胀增厚,具有耐火隔热作用,耐火极限可达0.5~1.5h,这种涂料又称纲结构膨胀防火涂料;厚涂型钢结构防火涂料厚度一般为8~20mm,粒状表面,密度较小,导热系数低,耐火极限可达0.5~3.0h,这种涂料又称钢结构防火隔热涂料。

钢结构防火涂料的防火原理有:一是涂层对钢基材起屏蔽作用,使钢结构不至于直接暴露在火焰高温中;二是涂层吸热后部分物质分解放出的水蒸汽或其他不燃气体,起到消耗热量、降低火焰温度和燃烧速度、稀释氧气的作用;三是涂层本身多孔轻质和受热后形成碳化泡沫层,阻止了热量迅速向钢基材传递,推迟了钢基材强度的降低,从而提高了钢结构的耐火极限。

在喷涂钢结构防火涂料时,喷涂的厚度必须达到设计值,节点部位宜适
当加厚。

必要时,涂层内应设置与钢结构相连的钢丝网,以确保涂层黏附牢固。

喷涂法适用范围最为广泛,可用于任何一种钢构件的耐火保护。

3.2.2 包封法
包封法就是在钢结构表面做耐火保护层,将构件包封起来,其具体做法如下。

(1)用现浇混凝土作耐火保护层。

所使用的材料有混凝土、轻质混凝土及加气混凝土等。

这些材料既有不燃性,又有较大的热容量,用作耐火保护层能使构件的升温速度减缓。

由于混凝土的表层在火灾高温下易于剥落,可在钢材表面加敷钢丝网,进一步提高其耐火性能。

(2)用砂浆或灰胶泥作耐火保护层。

所使用的材料一般有砂浆、轻质岩浆、珍珠岩砂浆或灰胶泥、蛭石砂浆或石灰胶泥等。

上述材料均有良好的耐火性能,其施工方法常是金属网上涂抹上述材料。

(3)用矿物纤维。

其材料有石棉、岩棉及矿渣棉等。

具体施工方法是将矿物纤维与水泥混合,再用特殊喷枪与水雾同时直接喷在钢构件上,也可以向钢构件上的金属网喷涂(后者效果较好),构成海绵状的覆盖层,然后抹平或任其呈凹凸状。

(4)用轻质预制板作耐火保护层。

所用材料有轻质混凝土板、泡沫混凝土板、硅酸钙成型板及石棉成型板等等。

其做法是以上述预制板包覆构件,板问连接可采用钉合及黏合。

这种构造方式施丁简便而工期较短,并有利工业化。

同时,承重(钢结构)与防火(预制板)的功能划分明确,火灾后修复简便且不影响主体结构的功能,因而具有良好的复原性。

3.2.3 屏障保护法
屏障保护法是把钢结构包藏在耐火材料组成的墙体或吊顶内,在钢梁、钢屋架下做耐火吊顶。

火灾时可以使钢梁、钢屋架的升温大为延缓,大大提高钢结构的耐火能力,而且这种方法还能增加室内的美。

但要注意吊顶的接缝、孔洞处是否严密,防止窜火。

3.2.4 水喷淋法
水喷淋法是在结构顶部设喷淋供水管网,火灾时,自动启动(或手动)开始喷水,在构件表面形成一层连续流动的水膜,从而起到保护作用。

3.2.5 充水冷却保护法
与前四种方法不同的是充水冷却保护法允许热量传到构件上,然后设法把热量导走或消耗掉,同样可使构件温度不至升高到临界温度,从而起到保护作
用。

该方法是在空心封闭截面中(主要是柱)充满水,火灾时构件把从火场中吸收的热量传给水,依靠水的蒸发消耗热量或通过循环把热量导走,构件温度便可保持在100℃左右。

从理论上讲,这是钢结构保护最有效的方法。

只要补充水源,维持足够水位,而水的比热和气化热又较大,构件吸收的热量将源源不断地被耗掉或导走。

3.3 进行有效的防火分区
在钢结构建筑物内部进行有效的防火分区,可以防止火势向其他区域蔓延、扩散。

防火分区在普通民用建筑中较易实现,如在门、厅、楼梯等处采取一些技术措施。

如用防火墙、防火门、防火卷帘加水幕。

但对于现代轻钢结构厂房及大型公共场馆的大跨度、大空间来说,防火分区的设置具有一定难度。

3.4 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。

4.结束
科学技术的进步,审美观的改变必然使得钢结构建筑不断地去扩展自身的表达语汇而寻求发展。

随着我国钢产量的增加,钢结构在建筑中的应用必然会越来越广泛,也必然会产生越来越深远的影响。

我们所提倡的是要抛开风格要素,从理性主义出发,创造出技术和艺术有机融合的钢结构精品建筑。

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.
[2]公安部四川消防科学研究所编辑.钢结构防火涂料应用技术规范CEC524:90[M].北京:中国计划出版社,1990.
[3] 《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2004:624.。

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