1、建筑鋼結(jié)構(gòu)耐火性能的改善摘要:當(dāng)今社會(huì),鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)有著較快的發(fā)展。但是由于鋼的使用性的缺陷,主要就是鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能較差,造成了鋼結(jié)構(gòu)承載能力不好,所以必須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行及時(shí)防火處理,本文怎結(jié)合實(shí)際情況,進(jìn)一步分析了建筑鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能的改善。 /2/view-13090595.htm關(guān)鍵詞:建筑鋼結(jié)構(gòu) 耐火性能 改善概述:鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、施工進(jìn)度快、結(jié)構(gòu)占用面積少、工業(yè)化程度高等一系列優(yōu)點(diǎn),它與混凝土結(jié)構(gòu)相比,環(huán)保且更有利于建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。但從防火角度看,鋼結(jié)構(gòu)雖然是不燃燒體,但很不耐火。由于混凝土材料價(jià)格低廉,可塑性好,耐火性能好,維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)低等優(yōu)點(diǎn),目前鋼筋混
2、凝土結(jié)構(gòu)仍然是住宅建筑中應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)材料。因此提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能是推廣鋼結(jié)構(gòu)建筑的關(guān)鍵。一、建筑鋼結(jié)構(gòu)耐火性能的現(xiàn)狀鋼雖為不燃燒材料,卻是熱的良導(dǎo)體,一旦遇到高溫火焰其支撐力便會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)遭到破壞。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明未覆蓋耐火保護(hù)層的鋼構(gòu)件的耐火極限距離防火規(guī)范的要求距離很大,根本不能滿足火災(zāi)情況下對(duì)建筑防火的要求,必須對(duì)普通鋼構(gòu)件覆蓋耐火保護(hù)層。其應(yīng)用的實(shí)際效果已經(jīng)得到多起火災(zāi)的檢驗(yàn)。我國(guó)現(xiàn)行建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范用耐火極限作為建筑物構(gòu)件燃燒性能的判定標(biāo)準(zhǔn),可以看出未加保護(hù)的鋼梁、鋼柱、鋼制屋頂承重結(jié)構(gòu)的耐火極限,要克服鋼結(jié)構(gòu)材料在實(shí)際應(yīng)用中防火性能方面的不足,必須對(duì)其進(jìn)行必要的防火處理,以達(dá)到規(guī)范對(duì)
3、相應(yīng)的使用性質(zhì)和建筑規(guī)模建筑的耐火等級(jí)要求。美國(guó)防火規(guī)范對(duì)建筑物的抗火能力( 耐火等級(jí))的分級(jí)5級(jí),對(duì)承重墻和支承多層的柱、主梁等承重構(gòu)件規(guī)定其耐火極限較高,日本的防火規(guī)范要求低些;我國(guó)的高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定高層民用建筑結(jié)構(gòu)的耐火極限,大致與美、日相似,但略低于美國(guó)的規(guī)定,如一級(jí)耐火等級(jí)建筑的防火墻、柱和承重墻、樓梯間墻及梁的耐火極限沒有的規(guī)定。如何提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限是我們面臨的現(xiàn)狀。二、提高鋼結(jié)構(gòu)耐火性能的途徑鋼結(jié)構(gòu)耐火極限低,防火保護(hù)層易被破壞,決定了鋼結(jié)構(gòu)建筑必須重視防火問題,鑒于此,應(yīng)采取相應(yīng)有效的消防安全措施。鋼結(jié)構(gòu)建筑防火保護(hù)方法要提高鋼結(jié)構(gòu)防火性能,就要阻隔火災(zāi)熱量向鋼
4、材的傳遞,以延緩鋼材溫升的速度,推遲鋼構(gòu)件達(dá)到破壞時(shí)的臨界溫度的時(shí)間。(一)積極應(yīng)用建筑耐火鋼改革鋼結(jié)構(gòu)的材料組份,使其具有特定的成分、表面結(jié)構(gòu)和微觀組織,增強(qiáng)其耐火抗高溫的性能,是提高鋼結(jié)構(gòu)建筑消防安全系數(shù)的治本措施之一。1、實(shí)施鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)可采取混凝土包覆保護(hù)、外砌粘土磚保護(hù)、防火包覆保護(hù)和防火涂料噴涂保護(hù)等措施,以提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限。對(duì)于空心鋼柱也可采取在柱內(nèi)灌注防凍防腐液、循環(huán)冷卻液體或填充水泥的辦法進(jìn)行保護(hù)。在實(shí)施鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)措施的施工中,必須保護(hù)到位,不留盲區(qū),保證質(zhì)量。外包層法即采用防火材料將鋼構(gòu)件包裹起來(lái),是提高鋼構(gòu)件耐火性能最常用的方法:2、在鋼構(gòu)件四周澆抹混凝
5、土或砌筑耐火磚。采用混凝土或耐火磚將鋼構(gòu)件完全封閉。3、采用輕質(zhì)防火板材作為防火外包層。采用纖維增強(qiáng)水泥板、石膏板、硅酸鈣板、蛭石板等非燃材料的防火板將鋼構(gòu)件包裹起來(lái)。4、噴涂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。將鋼結(jié)構(gòu)防火涂料施涂于鋼結(jié)構(gòu)表面,形成耐火隔熱保護(hù)層。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料根據(jù)高溫下涂層變化情況分膨脹型和非膨脹型兩大系列。膨脹型防火涂料,又稱超薄型防火涂料,其基料為有機(jī)樹脂,阻燃體系為聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺。遇火會(huì)自發(fā)膨脹,形成比原涂層厚度大十幾倍到數(shù)十倍的多孔碳質(zhì)層,用于鋼結(jié)構(gòu)防火,非膨脹型防火涂料,又稱厚涂型防火涂料,其主要成份為無(wú)機(jī)絕熱材料,遇火不膨脹,自身具有良好的隔熱性,噴射無(wú)機(jī)纖維防火護(hù)層
6、材料,無(wú)機(jī)纖維材料具有低密度、高熱容、低導(dǎo)熱的突出特點(diǎn),并有很好的附著力,在高溫火場(chǎng)中,厚度沒有明顯的變化,護(hù)層不熔化、不脫落,能夠使被保護(hù),尤其適用于耐火極限要求比較高的高層鋼機(jī)構(gòu)的防火保護(hù)。近幾年我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展迅速,其防火保護(hù)方法絕大多數(shù)采用噴涂防火涂料的方法。此外,國(guó)際上少數(shù)鋼結(jié)構(gòu)建筑采用水冷卻進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)。這種鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)方法在我國(guó)尚未采用過(guò)。目前,國(guó)內(nèi)外通常是采取對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面噴或涂刷防火材料或包裹耐火材料等辦法保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)不被火焰直接燒烤而提高其抗火能力。國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)正反兩方面的經(jīng)驗(yàn)表明,鋼結(jié)構(gòu)防火噴涂的質(zhì)量、時(shí)效、涂層粘結(jié)力、使用中是否有松動(dòng)、開裂或是否受到大的沖擊
7、、震動(dòng)等等會(huì)直接影響到鋼構(gòu)件的防火安全,應(yīng)該引起有關(guān)部門的重視。為此,有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)研究,進(jìn)一步采取可靠的安全措施,保障鋼結(jié)構(gòu)建(構(gòu))筑物的消防安全。從目前的情況看,特別要研究耐火性能好、時(shí)效長(zhǎng)、粘結(jié)力高的新的鋼結(jié)構(gòu)防火材料;研制耐高溫價(jià)廉物美的金屬、非金屬鋼結(jié)構(gòu)復(fù)合防火材料及輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐火的混凝土等新材料,進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火能力,應(yīng)是我國(guó)建筑界、工程界和消防界的新課題。(二)火災(zāi)模型的建立在鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)乃至建筑防火設(shè)計(jì)中,造成結(jié)構(gòu)浪費(fèi)或結(jié)構(gòu)不安全的主要問題就在于對(duì)規(guī)范的生硬套用上,沒有對(duì)具體建筑進(jìn)行具體分析。不同的建筑因其使用功能不同,誘發(fā)火災(zāi)的因素、火災(zāi)荷載、蔓延途徑、升溫過(guò)程和火災(zāi)延續(xù)時(shí)間是不同的。應(yīng)針對(duì)建筑特點(diǎn)和使用功能,認(rèn)真分析火災(zāi)的隨機(jī)性,建立符合具體的火災(zāi)模型。確定易發(fā)生火災(zāi)的部位;計(jì)算火災(zāi)荷載;判定火災(zāi)蔓延途徑;判定高溫?zé)煔鈹U(kuò)散方向;計(jì)算分析溫升曲線(考慮自動(dòng)滅火系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間和冷卻作用);分析局部構(gòu)件受損和結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布;判斷結(jié)構(gòu)倒塌方向。在已建立火災(zāi)模型的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用抗火與防火設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn):【1】董新明,典型火災(zāi)論鋼結(jié)構(gòu)建筑防火與抗火設(shè)計(jì),消防科學(xué)與技術(shù)2007【2】殷李革,性能設(shè)計(jì)方法在鋼結(jié)構(gòu)建筑防火設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,消防科學(xué)與技術(shù)2008【3】張碩生,噴射無(wú)機(jī)纖維防火護(hù)層材料淺談,消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,2007