钢结构的防火

2024-12-17

钢结构的防火(精选11篇)

钢结构的防火 篇1

钢材为不燃烧材料,但温度达到600 ℃以上时,未做防火保护的钢结构将失去承载能力,导致建筑垮塌,造成人员伤亡。因此,必须采取防火措施,确保其耐火性能。

1钢结构的应力变化及火灾案例

1.1钢结构的应力变化

在温度达到300~400 ℃时,钢材的强度开始下降; 温度达到500℃时,强度将下降50%~60%。同时,钢材的屈服点、抗压强度及荷载能力等其他性能参数均迅速下降,低于建筑结构的承载许用应力 。

1.2钢结构的火灾案例

在“9·11”事件中,飞机在撞到大楼时破坏了钢结构上的防火涂层,飞机爆炸起火1h后,钢结构强度丧失, 大楼倒塌。

2001年1月16日,山东省某集团医用高分子股份有限公司发生火灾,烧毁钢结构厂房9 000m2;2003年,青岛某有限公司一钢结构厂房发生火灾,造成21人死亡、8人受伤,直接财产损失3 745.8万元;2004年,文登市某食品有限公司 发生火灾,烧毁钢结 构厂房11 300 m2; 2007年,某家用电器公司钢结 构厂房发 生火灾,烧毁建筑7 000m2。

2钢结构防火保护方法

目前,钢结构的防火保护方法主要有钢结构防火涂料保护、浇筑混凝土防火保护、空心钢构件充水保护、无机防火板材包裹保护、复合保护法等。在选择防火保护措施时,应充分考虑采用钢结构的部位、采取防火保护后结构质量变化,施工难易程度和经济适用性。在多种防火保护方法中,钢结构防火涂料保护方法具有施工便宜、 成本低廉、高效等特点,应用范围最广阔。

3钢结构防火涂料的防火原理及分类

3.1基本原理

钢结构防火涂料刷涂或喷涂在建筑物及构筑物的钢结构表面,采用绝热或吸热的材料阻隔火焰直接灼烧钢结构,形成耐火隔热保护层,提高钢结构的耐火极限。国外钢结构防火涂料技术及产品于20世纪80年代初进入我国。我国目前已能生产多种类型的产品,基本满足各类建筑物钢结构防火保护的需要,并制定了相应的技术标准和应用技术规范,如GB 14907-2002《钢结构防 火涂料》、CECS 24-90《钢结构防 火涂料应 用技术规 范》 等,确保了钢结构防火涂料的质量稳定和不断提高。

3.2钢结构防火涂料的产品分类

按使用场所不同分为:(1)室内钢结构防火涂料,用于建筑物室内或隐蔽工程的钢结构表面;(2)室外钢结构防火涂料,用于建筑物室内或露天工程的钢结构表面。

按使用厚度不同分为:(1)超薄型钢结构防火涂料, 涂层厚度在3mm以下,以溶剂型为主,遇火时膨胀发泡形成致密强度高的防火隔热层,延缓钢材温升,提升钢结构构件的耐火极限。(2)薄型钢结构防火涂料,涂层厚度大于3mm,小于或等于7mm,以水溶型为主 ,遇火时膨胀发泡形成耐火 隔热层延 缓钢材的 温升,保护钢构 件。 (3)厚型钢结构防火涂料,涂层厚度大约7mm,小于等于45mm,该种类应用较少,在火灾中利用涂层材料的低导热性、不燃性或涂层中材料的吸热性,延缓钢材的温升, 保护钢构件。

4存在的主要问题

4.1技术层面存在的问题

(1)耐久性问题。钢结构防火涂料特别是薄型和 超薄型钢结构防火涂料,组成成分绝大部分为有机物,在经受日光照射、风吹、酸雨腐蚀后,会引起其部分成分降解、 老化,防火涂料开裂,甚至从基材上脱落,失去耐火性能。

(2)检测标准问题。钢结构防火涂料的耐火极限 检验时,使用基材是Q235标准的I36b或I40b热轧普通工字钢梁,而具体到某项工程使用钢构件的截面尺寸则各不相同,实际使用的钢构件和标准钢梁间应如何换算,如何确定实际使用钢构件的涂层厚度,尚无明确规定。

4.2生产、流通、使用领域的问题

(1)生产领域。目前,我国大多数防火涂料生产厂家的规模较小,自动化水平不高。近年来,在消防产品质量联合整治行动中,质监、消防部门联合对防火涂料生产厂家进行了多次检查,发现有的生产厂家还停留在手工作坊阶段,对原材料的检测、生产过程的控制、与防锈漆的配套性检验都存在一定问题。

(2)流通领域。CECS 24-90第3.2.1条规定:“用于保护钢结构的防火涂料必须有国家检验机构的耐火极限检测报告和理化性能检测报告,必须有防火监督部门核发的生产许可证和生产厂方的产品合格证”。但是,通过工商、消防部门的联合检查发现,在市场上流通的防火涂料,还存在证照不全的产品以及假冒伪劣产品。

(3)使用领域。一是非专业施工队伍施工,CECS 24 -90第3.1.1条规定:“钢结构防火喷涂保护应由经过培训合格的专业施工队施工”,而有的建设单位贪图便宜, 雇佣油漆工或没有资质的施工队施工。如:2013年消防部门在对某钢结构厂房进行在建工程消防检查时发现, 该工程由非专业队伍施工,因不懂涂刷技术,导致厂房各处涂料厚薄不 均,达不到要 求。二是施工 质量不过 关, CECS 24-90第3.4.5条规定,厚涂型钢结构防火涂料施工要求:喷涂后的 涂层,应剔除乳 突,确保均匀 平整。 但某些施工单未能规范施工,如:2013年9月在对一单位钢结构厂房进行验收时发现,该厂房的钢柱喷涂的是厚涂型钢结构防火涂料,其柱面上有乳突,经测量有9mm厚。三是后期装修、烧焊等损坏喷涂层,而钢结构防火涂料的喷涂层一旦脱落或遭到损坏,就会影响钢结构的耐火极限。如:2009年在对某 钢结构厂 房进行检 查时发现,建设单位为安装设备在已经涂刷防火涂料的钢柱上焊接了角钢,因焊接导致焊点处的防火涂料膨胀、脱落, 失去了防火性能。

5消防管理对策

5.1正确选择防火涂料种类

目前,市场上防火涂料的品种较多,防火性能各不相同。在具体选用时,要根据现场实际情况选择合适的钢结构防火涂料。不能将饰面型防火涂料用于钢结构,应该依据耐火极限的要求选用不同种类的防火涂料。耐火极限要求小于1h的,可以选用超薄型或薄型防火涂料; 耐火极限要求小于2.5h的,可选用薄型或厚型防火涂料;耐火极限要求大于2.5h的,应选用厚型防火涂料。 露天钢结构应选用适合室外用的钢结构防火涂料,选用的该品种防火涂料至少要经过1a以上室外试点工程的试验,涂层性能无明显变化方能采用。在施工上,可以根据施工部位的不同选择防火涂料。当施工部位为裸露部位且对装饰效果要求较高时,如屋顶承重构件可选用超薄型防火涂料,裸露的柱及网架构件则可选用薄型涂料, 隐蔽部位选用厚型涂料。

5.2强化生产、销售领域的监管

按照《中华人民共和国消防法》及相关法律法规的规定,质量技术监督部门应对防火涂料出厂前的质量进行抽检;生产厂家必须有国家质量监督检验中心出具的有效检验报告,公安部消防产品合格评定中心出具的有效产品型式认可证书,并附说明书以标明储存期限、制造批号、适用范围、技术性能。防火涂料的销售单位进货时应向厂家索取产品相关资料,并在销售时向用户提供。对生产不合格产品,危害公共安全者或无照、无牌经营者, 销售假冒伪劣产品者,工商、质监等有关职能部门依法坚决予以打击,严格处理。质监、工商、消防三部门可以联合对辖区的防火涂料生产企业、销售单位、施工企业进行约谈,督促其提高质量意识,明确工作要求,加强自身管理,建立健全防火涂料产品的进货、查验、施工、验收技术规程和操作记录,按照法律法规和技术标准要求开展防火涂料生产、销售、施工。检查发现的不合格防火涂料产品生产企业、销售单位、施工企业,纳入“黑名单”实施重点监管,并及时通报有关资质管理部门予以处理。

5.3严格开展施工现场检查

防火涂料工程施工较快,通过施工工地的现场检查, 可以掌握施工队伍的情况、施工质量和产品质量,实行过程监管,及时发现施工不规范行为并督促整改。到达施工现场后,要检查施工单位有无消防设施工程专业承包资质证书,有无安全生产许可证;并进行随机取样,检查施工单位是否存在使用普通涂料、砂浆代替防火涂料施工,偷工减料擅自减少涂层厚度等现象。通过施工过程的随机检查,督促建设单位、施工单位、监理单位落实主体责任,避免在防火涂料采购、施工过程中,掺杂、掺假, 以次充好,以假充真,以不合格产品代替合格产品现象。 在施工现场随机取样后,根据《消防产品现场判定规则》 要求,对超薄型、薄型防火涂料施工后的涂层遇火膨胀发泡状况进行现场检查。利用喷灯进行现场检测,喷灯的火焰要刚 好接触涂 层表面,并应垂直 涂层表面 燃烧15 min,观察涂层发泡状态,超薄型涂料发泡厚度应在涂层厚度的10倍以上,薄涂层发泡厚度应为涂层厚度的5倍以上,检查结果要与国家质量监督检验中心出具的有效检验报告进行现场比对。通过现场检查,实行过程监管, 及时掌握施工队伍基本情况、工程进度、施工质量,及时发现隐患并督促整改,避免不必要的损失。

5.4严格验收标准、严把消防验收关

在建设工程消防验收及竣工备案抽查时,应当把钢结构防火涂料的 检查放在 重要位置。一是严格 材料检查,消防验收前,工程方要提供防火涂料检测报告及隐蔽工程记录,确保防火涂料的施工质量以及选用产品质量合格。监督人员可对工程防火涂料的购销合同、发票及进货记录,生产企业出具的防火涂料数量及质量的确认函进行检查,根据工程量计算防火涂料需求量。二是严格现场判定,现场验收时,消防监督人员要根据《消防产品现场判定规则》要求,不仅要眼看、手摸,还应配置测厚仪等必要的检测设备,对建筑构件、装修材料上已经施工完毕的防火涂料进行外观质量检查;对涂刷厚度进行现场测量;运用专用燃气喷灯等设备对涂料的膨胀性能指标进行热性能分析、判定,并填写《消防产品监督检查记录》,同时建设单位、施工单位及防火涂料生产企业相关人员对现场检查过程、结果进行确认。三是落实责任,严查违法行为,建设工程防火涂料质量合格与否涉及生产、 施工等多个环节,在工程验收时应规范执法环节、区分责任、分别处理。如发现防火涂层厚度不够,未按照技术标准要求施工、擅自降低防火涂料施工质量的,要依法对施工企业进行处罚;对防火涂料不发泡或发泡倍数不足,经查实属于产品质量问题的,要依法函告当地质监、工商部门,对生产企业或销售企业进行查处,并通报公安部消防产品合格评定中心;涉及建设单位、监理单位的,要按照建设工程消防质量终身负责制的有关规定追究其责任, 并对其消防安全不良行为进行认定并向社会公布。

钢结构的防火 篇2

1. 规范中3条中主要对自动喷水灭火系统进行了说明;但目前许多工业建筑为适应

FM的要求,对钢结构屋面采用针对屋面(含屋面承重构见件)的反向喷淋的防火措施。

2采用反向喷淋后,在丙类厂房是否可以规定建筑面积小于8000m单层丙类厂房也可对

承重钢结构构件、组合构件不采取防火保护措施(因防火涂料远不如主动防护的反向喷淋)。

2. 3.0.3丙类及丙类以上生产、仓储的工业钢结构建筑和任一层建筑面积大于500m

22或总建筑面积大于1000m公共民用钢结构建筑,应设自动喷水灭火系统全保护。此条

要求远高于《建筑设计防火规范》GB 50016,如此要求建筑成本会大大增加,特别是对工业建筑中外接办公辅房会形成强烈的限制,妨碍钢结构的运用。

3. 11.1.6中2 ``现场留取不少于3%构件数(且不少于3个)的防火材料试样’’,此

条对构件的描述不清楚,一般防火涂料施工在钢结构工程安装完成后进行,如何取样?是否定义为与构件等同厚度的面积不小于400CM2同步施工见证件,由监理工程师(建设单位技术负责人)见证取样、送样。

王革

建筑钢结构的防腐与防火措施研究 篇3

摘要:钢结构桁架建筑中的结构构件能在工厂大批量生产,标准化和工厂化程度高,易于实现产业化,因此钢结构析架建筑具有广阔的应用前景。本文主要探讨了钢结构建筑的防腐和防火的问题,并提出了相应的解决办法。

关键词:钢结构桁架 防腐 防火

0 引言

我国建筑钢结构的良好发展,也促进了我国冶金工业的技术进步,推进了我国钢结构的结构调整,建设和冶金行业的相互促进,将使我国的建筑钢结构进入一个崭新的阶段。钢结构住宅装配化程度高,所用构配件轻巧,运输安装十分方便同时,钢结构住宅建筑所用构配件可以在工厂制作,现场安装,适合工厂的标准化、系列化和工业化生产,商品化程度高,有利于降低成本,实现住宅建筑的集成化。住宅产业化必然要求大力发展住宅钢结构。我国钢结构住宅目前所要研究的问题,己不是要不要做的问题,也不是回答能不能做的问题,而是要研究解决如何把它做好的问题,是要完整的、配套的、高品质的全新的把它研究好并如何推向市场的问题[1,2]。本文面对钢结构建筑的发展趋势,针对钢结构在建筑工程中的防腐和防火问题进行相关研究。

1 钢结构桁架的防腐

钢结构耐腐蚀性差,裸露的钢结构在大气作用下会产生锈蚀。腐蚀不仅造成自身的经济损失,并且使结构构件截面减小,承载力降低,影响结构的安全。因此,防止结构过早腐蚀,提高其使用寿命,是具有重要意义的,也是设计、制造和使用单位共同关心的课题。并且,就我国家庭来说,购买一套住房意味着倾其一生的积蓄,对钢结构住宅采取良好的防腐措施可以更好的吸引购房者,推动住宅钢结构的发展。

1.1 腐蚀原理 钢结构腐蚀原理,钢结构的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。化学腐蚀是干燥气体及非电解质液体作用于金属表面而产生;也可以是空气中的CO2、SO2作用而生成的FeO或FeS,从而使得钢结构腐蚀。电化学腐蚀是钢材表面与电解质溶液中产生电流,形成腐蚀电池,使钢材产生腐蚀的现象。钢材在冶炼时,常常加入碳元素及其它一些合金元素,于是由于基体铁元素与其他合金元素各自的标准电极电位的不同,而形成腐蚀微电池的两极,当大气中的水分、氧气等介质被吸附于钢材表面时,无数个腐蚀微电池的两极被接通了,因而发生腐蚀的电化学反应。促进腐蚀的外因,是由于钢结构的腐蚀与相对湿度及大气中侵蚀性物质的含量有密切的关系。通常相对湿度在60%以下时,钢材的大气腐蚀是微弱的。在干燥的亚热带气候或在温带气候的建筑物室内,钢材的腐蚀只可能在极有限的范围内发生。

1.2 钢结构桁架的防腐措施 从能量变化的观点看问题,金属遭受腐蚀之后,把存在于内部的化学能转变成电能电化学腐蚀或热能化学腐蚀而放出。显然,这是一个自发发生的过程,因此,要防止钢材生锈,就必须设法阻止其表面腐蚀电池的电化学反应过程,或者以另一种电极更低的金属原子代替铁原子作为阳极,而铁原子受到保护不发生电极反应。根据以上原理,钢材的防腐方法主要有以下几种:①物理屏蔽作用的防锈漆。这类防锈漆的防锈颜料有良好的屏蔽作用,能阻挡水分等化学介质渗到钢铁表面,因而减缓电化学反应的速度延迟发生锈蚀的时间。其特点是价格便宜防锈期限仅在五年左右,不适合用于钢结构住宅建筑中。②依靠化学钝化作用,使钢材表面形成一层钝化膜。如磷化膜或具有阻蚀性的络合物,这些在钢材表面形成的钝化膜或络合物的标准电极电位较铁为正,从而能延缓钢材的腐蚀过程。这类防锈漆防锈性能好,价格便宜,但铅系防锈漆和铅酸盐防锈漆的毒性大,亦不适合用在住宅建筑中。③阴极保护型防锈漆一富锌底漆。当防锈漆整层漆膜的电极电位比铁元素更负时,钢结构中的铁成分便变成阴极,受到电化学保护不会腐蚀。④金属镀层保护,在钢材表面施加金属保护层,以提高钢材表面的抗腐蚀能力。最常用的是镀锌。镀锌主要是通过形成致密的保护膜和锌置换作用来防腐蚀。

2 钢结构的防火

2.1 钢结构防火重要性 钢材虽为非燃烧性材料,但钢材不耐火,温度400℃时,钢材的屈服强度将降至常温下强度的一半,温度达到600℃,钢材基本丧失全部强度和刚度。一般常用建筑钢材的临界温度(即丧失支撑能力时的温度)为540℃。对于建筑火灾,火场温度多在800~1200℃之间。在火灾发生的10分钟内,火场温度即可高达700℃以上,对于裸露的钢材构件,在这样的火场温度下,只要几分钟其温度就可上升到500℃而达到其临界值,进而失去载荷能力,导致建筑物倒塌。由上可见,钢结构的防火保护非常重要,这对于减轻火灾损失,减少伤亡具有重要意义。而对于钢结构住宅建筑来说,直接与人的生活起居有关,目居住建筑内一般都有较多的易燃物品,因此,住宅钢结构的防火保护有其特殊的意义。

2.2 钢结构桁架防火保护处理措施 火灾是火失去控制而蔓延的一种灾害性燃烧现象。一般地,火灾的发生必须具备存在能燃烧的物质,能提供持续燃烧的空气、氧气或其他氧化剂,以及能使可燃物质燃烧的着火源,这样三个条件。为此,考虑破坏以上三个条件,现今钢结构建筑的防火保护一般有以下一些措施:①冲水冷却保护法。该方法是在空心封闭的钢构件中充满水,火灾时构件把从火场中吸收的热量给水,依靠水的蒸发消耗能量或通过循环把热量带走,构件温度可控制100℃左右,从理论上讲,这是钢结构保护最有效的方法。这种方法由于对结构设计有专门要求,目前实际很少应有;②单面屏蔽法,在钢构件中的迎火面设置阻火屏障,将构件与火焰隔开,如果建筑物内部发生火灾,火焰也烧不到钢构件。这种在特殊部位设置的防火屏障措施不失一种较经济的钢构件防火方法; ③包封法,包封法是最常见也是最基本的钢结构防火保护方法,它是用耐火材料把构件包裹起来,一般有浇筑混凝土或砌筑防火砖和防火板材包覆,特别注意防火用板材基本应是不燃材料,对结构能起防火保护作用的板材,还应该具有写耐高温特性功能;④喷涂无机防火涂料。早在50年代欧美、日本等先进国家就广泛采用防火涂料保护钢结构。80年代初期,国内在一些重要钢结构建筑中也开始采用。发展至今,喷涂防火涂料已是使用最广泛的建筑钢结构防火法。钢结构防火涂料的品种较多,通常根据高温下涂层的变化情况分膨胀型和非膨胀型两大系列。其中,膨胀型防火涂料,又称薄型防火涂料,其基料为有机树脂,配方中还含有发泡剂等成分,用于钢结构防火,耐火极限可达0.5~1小时,非膨胀型防火涂料,主要成分为无机绝热材料,遇火不膨胀,自身具有良好的隔热性,故又称隔热防火涂料,对应耐火极限可达0.5~3小时以上。

2.3 钢管混凝土柱的耐火性能 根据国内外大量试验证明,钢管混凝土的抗火性能明显高于钢结构,但国内对钢管混凝土的防火基本上还是遵循钢结构的防火要求。这必然导致建筑材料的浪费和结构造价的偏离。钢管混凝土柱的耐火性能主要依赖以下几个因素柱的截面尺寸和形状、柱的有效计算长度、荷载大小、混凝土强度、混凝土骨料成分等。在火灾情况下,随着火灾现场温度的提高,钢迅速失去承载力,但钢管壁对核心混凝土仍起着“套箍”作用。虽然柱内混凝土的强度也逐渐丧失,但由于混凝土的热传导率很低,其强度丧失的速度远远低于钢的强度丧失,原本由组合构件承受的荷载逐渐能转移到核心混凝土上。最终,在钢管丧失强度的情况下,核心混凝土必须来承担全部荷载。钢管混凝土柱的耐火性能不能简单等同于钢结构的耐火。当然,对于不同形式的钢管混凝土柱及不同的受力情况,其耐火时限会有不同,但充分考虑钢管混凝土柱本身的耐火性能,尽可能降低防火被覆的厚度,降低工程造价。对于大力发展本文中所言及的轻钢住宅是极为有利的。

参考文献:

[1]田琳,杨彬,韩秀华.钢结构住宅体系的发展及展望[J].山西建筑.2009.03.

钢结构的防火 篇4

一、钢结构防火保护方法

目前, 钢结构防火保护方法主要包括钢结构防火涂料保护, 给空心钢构件内充水, 用浇筑混泥土将钢构件包起来等方法。钢结构防火涂料的保护方法有很多特点, 如价格便宜、成本低、施工效率高、应用范围广等。选择防火措施化合物的保护, 要充分考虑到钢结构的材质。应用防火性能好, 便于施工和经济适用性高的化合物。

二、钢结构防火涂料的防火原理及分类

钢结构防火涂料可以刷涂或结构喷涂, 通过钢结构表面形成的耐火绝缘材料, 实现阻断火焰燃烧的目的。当前, 生产的各种规格的产品, 基本能够满足各类建筑钢结构防火保护的需要, 并制定相应的技术标准和技术规范, 保证了钢结构防火涂料质量的稳定和提高。

防火涂料根据用途不同分为室内使用和室外使用。1.室内钢结构或隐藏在表面上建筑钢结构防火涂料。2.室外钢结构涂层位于钢结构建筑项目的表面上。通过使用厚度不同, 可分为:超薄钢结构防火涂料, 3毫米以下厚度的耐火隔热溶剂 (在扩大气泡密度优先的条件下减慢钢的升温速度从而提高钢结构的耐火性) , 金属表面结构防火涂料, 涂层厚度大于3毫米, 小于或等于7毫米优先水溶剂 (在发生火灾的情况下扩大, 气泡的形成缓慢, 使温度停留在钢耐火材料和热绝缘层的基础上以保护钢构件) 。3.对于较厚的钢材, 防火涂料的涂抹要大于7毫米, 小于或等于45毫米, 主要是涂导热性差, 耐热性高的材料, 以对钢材进行保护。

三、存在的主要问题

(一) 技术层面存在的问题

1. 耐久性问题。

特殊钢结如薄和超薄型钢材, 在大多数情况下, 这种钢材一般涂抹的是有机材料, 由于其会受到太阳、风、酸雨腐蚀, 且降解可能导致某些部件老化, 由于防火涂层会发生裂化和脱落, 从而导致防火阻燃涂料性能大大降低。

2. 标准性问题。

对钢结构防火涂料检验耐火性能, 由于钢材尺寸大小的不同, 在实际使用钢构件如何测量和涂层厚度并没有具体的规定。

(二) 生产、流通、使用领域的问题

1. 生产领域。

近年来, 消防产品质量差, 防火涂料质量得不到保障的现象屡见不鲜。这些问题的主要来源是一些厂商还停留在初级阶段, 设备技术都比较落后, 这对钢结构的整体防火性造成了巨大的影响。

2. 流通领域。

用于保护钢结构防火涂料的耐火试验报告, 必须要有国家检验机构和物理化学性能检测报告, 必须是在监督下经消防部门颁发的生产许可证明。然而, 通过联合检查, 消防部门、工商部门发现, 钢结构防火涂料在市场上流通很混乱, 均存在假冒伪劣产品。

3. 使用区域。

施工队伍, 一定要对钢结构防火涂料进行一定的保护措施, 因此必须选择经过培训合格的专业施工队伍。一些施工单位使用不合格施工队伍, 在进行钢结构厂房工程的防火检查时, 消防部门发现了很多问题, 因此不专业的施工队伍会导致涂层工程的不合格。

四、消防管理对策

(一) 正确选择防火涂料种类

目前, 市场上防火涂料防火性能各不相同。按照实际情况选择时, 应该选择不同类型、不同耐火极限要求的钢结构防火涂料。不到1小时的耐火性能要求, 可选用超薄型防火涂料;小于2.5小时的耐火性能要求, 可以选择薄或厚型防火涂料;耐火极限大于2.5小时, 应选择厚型防火涂料。室外钢结构应选择适合户外钢结构防火涂料, 镀层性能测试项目后无明显变化, 可选择多种阻燃涂层。在施工中, 要根据不同的施工需求选择防火涂料。

(二) 强化生产、销售领域的监管

根据有关法律法规规定, 防火涂料质量技术监督部门处理应该加大力度检查各个种类防火涂料的质量, 制造商必须有质量监督检验中心的检验报告, 且国家行政主管部门核发的证书, 必须由公安消防产品合格评定中心认可。出售单位应在产品信息方面表明防火涂料的生产厂家。对于不合格产品, 危害公共安全或无牌无照经营或销售伪劣产品的, 按照法律规定, 工商及质量监管相关部门, 应严格查处。

(三) 严格开展施工现场检查

工程建设施工现场防火涂料的检查, 可以对施工队、施工质量以及产品中出现的问题及时的督促整改。在施工现场, 施工单位应定期检查消防设施工程专业承包资质证书、安全生产许可证, 并进行随机抽样, 检查是否使用了防火涂料。通过在建设过程中抽查, 督促建设单位、施工单位、监理单位落实各自的职责, 避免在购买、建造过程中, 对防火涂料掺杂、掺假、以次充好等现象的发生, 避免在实际使用过程中, 不合格产品替代合格产品。

(四) 严格验收标准、严把消防验收关

在消防工程建设和竣工阶段, 应严格抽查防火涂料的使用状况, 并制定相关的检测报告, 以保证钢结构防火涂料的施工质量。防火涂料工程中的采购合同、发票和购买记录等, 要严格把关, 以确保防火涂料的质量。根据消防产品使用规则严格控制现场施工状况, 检查、监督的同时还要摸透现场, 还应配置测厚仪和其他必要的检测设备。

参考文献

[1]杜鹏.浅谈对防火涂料的几点看法[J].辽宁建材, 2011, (09) .

[2]梁清泉.防火涂料的发展前景及方向分析探讨[J].中国科技信息, 2011, (04) .

钢结构防火涂料规范 篇5

1.0.1 为贯彻落实国家有关建筑设计防火规范和技术标准,规范钢结构防火涂料的施工和验收工作,减少火灾危害,维护消防安全,特制订本规范。

1.0.2 本规范规定了钢结构防火涂料的施工要求和竣工验收等内容。本规范适用于建筑物和构筑物钢结构防火涂料的施工和验收。

1.0.3 钢结构防火涂料的施工和验收,除遵守本规范外,尚应遵守国家有关标准和规定。钢结构防火涂料施工要求 2.1 一般规定

2.1.1 钢结构防火涂料工程应由具有相应资质的施工单位或生产单位进行施工。2.1.2 进入施工现场的各种钢结构防火涂料产品,应具有生产厂家提供的型式认可证书、型式检验报告、产品合格证、产品说明书、施工工艺等技术资料。

2.1.3 施工前,钢结构表面应除锈,并根据使用要求确定防锈处理。除锈和防锈处理应符合现行国家有关规定。

2.1.4 钢结构表面的粉尘、油污等应清除干净,其连接处的缝隙应用防火涂料或其他防火材料补堵平后方可施工。

2.1.5 防火涂料宜在室内装修之前和不被后继工程所损坏的条件下进行施工。在养护期内的涂层,应防止雨淋、水冲、脏物污染和磕碰。

2.1.6 钢结构防火涂料施工的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求。若无要求时,水性涂料施工过程中和涂层干燥固化前,环境温度宜保持在5至38℃,溶剂型涂料宜保持在-5至38℃。相对湿度不宜大于90%,空气应流通。当气温过低、风速大于5m/s、雨天或构件表面有结露时,不宜作业。2.1.7 在涂料施工前应根据工程的结构及现场条件提出具体可行的施工组织设计方案,并按施工单位质量手册、程序文件、作业指导书的规定和生产厂家的涂料施工工艺进行施工。

2.1.8 用测厚仪测量构件涂层厚度时,测量点应均匀布置,对线状构件如钢梁、钢柱等每延米测量点数不应少于两点;对面状构件如钢板等每平方米测量点数不应少于五点。

2.1.9 在施工中必须对全部过程,包括隐蔽工程部位情况作出详细记录。2.2 超薄型钢结构防火涂料的施工

2.2.1 超薄型钢结构防火涂料一般采用刷涂、滚涂或喷涂工艺施工。当采用重力式喷枪喷涂时,其压力宜为0.4~0.6Mpa。如需涂面层涂料,面层涂料也可刷涂、喷涂或滚涂。

2.2.2 双组份的涂料,应按使用说明书规定在现场调配使用;单组份的涂料应在施工现场充分搅拌均匀后使用。涂料开封后宜在当日使用完毕。

2.2.3 分层涂覆的涂料,应按产品施工工艺规定的施工间隔进行涂覆,直至达到所需厚度。

2.2.4 涂覆后的涂层不应出现流挂、粉化、空鼓、脱落、漏涂和裂纹等缺陷。2.3 薄型钢结构防火涂料的施工

2.3.1 薄型钢结构防火涂料的施工应满足下列要求: 薄型钢结构防火涂料,宜采用喷涂工艺施工,每遍喷涂厚度不宜超过2.5mm,喷涂压力宜为0.4~0.6Mpa。应按产品施工工艺规定的施工间隔进行涂覆; 喷涂后的涂层应完全闭合,轮廓清晰,无流挂、粉化、空鼓、脱落、漏涂和宽度大于0.5mm裂纹等缺陷;3 施工过程中,操作者应适时检测涂层厚度,直到符合施工组织设计规定的厚度方可停止喷涂; 当设计要求涂层表面平整时,应对最后一遍涂层作抹平处理,确保外表面均匀平整。2.3.2 当薄型钢结构防火涂料需涂面层时,面层的施工应满足下列要求: 1当底层厚度符合施工组织设计规定并干燥后,方可施工面层;

2面层宜涂覆1~2次,并应全部覆盖底层。涂料用量应符合产品使用说明书要求; 3面层应颜色均匀,接槎平整,不应有流挂、粉化、空鼓、脱落、裂纹和漏涂等缺陷。2.4 厚型钢结构防火涂料的施工

2.4.1 厚型钢结构防火涂料宜采用压送式喷涂机喷涂,当气压为0.4~0.6Mpa时,喷枪口直径宜为6~10mm。

2.4.2 配料应严格按使用说明书中的配合比加料或加稀释剂,并使涂料均匀,稠度适宜。涂料开封后宜在当日使用完。配好的涂料应在规定时间内用完。

2.4.3 喷涂施工应分层完成,每层喷涂厚度宜为5~10mm,并应按产品施工工艺规定的施工间隔进行涂覆,直至达到所需厚度。喷涂保护方式、喷涂遍数与涂层厚度应根据施工组织设计要求确定。

2.4.4 施工过程中,操作者应适时检测涂层厚度,直到符合施工组织设计规定的厚度方可停止喷涂。

2.4.5 喷涂后的涂层应厚度均匀,无流挂、粉化、空鼓、脱落、漏涂和宽度大于1.0mm的裂纹等缺陷。

2.5 防火涂层的返修或返工

当防火涂层出现下列情况之一时,应进行返修或返工:

1涂层干燥固化不好,粘结不牢或出现流挂、粉化、空鼓、脱落和漏涂时; 2钢结构的接头、转角处的涂层有明显凹陷时;

3超薄型钢结构防火涂料表面出现明显裂纹时;薄型钢结构防火涂料表面裂纹宽度大于0.5mm时;厚型钢结构防火涂料表面裂纹宽度大于1.0mm时;

4涂层平均厚度符合施工组织设计规定的厚度要求,但单点涂层厚度小于施工组织设计规定厚度的85%,或单点涂层厚度虽大于施工组织规定厚度的85%,但未达到施工组织设计规定厚度的涂层之连续面积的长度超过1m时。3 钢结构防火涂料竣工验收

3.1 钢结构防火涂料施工竣工后,施工单位应对施工质量进行自检,并形成检验报告,提交建设单位。

3.2 钢结构防火涂料工程验收时,应提供下列资料:

1产品型式认可证书、型式检验报告、产品合格证、产品使用说明书、施工工艺; 2钢结构防火涂料生产单位与工程定货单位签定的订货合同或发票; 3钢结构防火涂料施工组织设计方案及防火涂料施工质量自检报告; 4施工过程的检查记录; 5隐蔽工程的检查记录;

6对施工中不合格项等问题的处理记录; 7其他有关文件和记录。

3.3 钢结构防火涂料的施工质量验收合格应符合下列规定: 防火涂料的产品资料和施工过程资料均应齐全、完整;涂料生产单位与工程定货单位签定的订货合同或发票中涂料数量应与工程施工实际需用量基本一致; 2 防火涂料施工质量应符合本规范要求; 3有外观质量要求的应符合本规范相应的规定。

附录A 本规范用词说明

A.1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词,说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词: 正面词采用“宜”或“可”,反面词采用“不宜”。表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。

钢结构的防火 篇6

关键词 建筑结构;防火设计;耐火材料

中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)011-0190-01

在钢筋成为建筑物主要的支撑结构的今天,对建筑结构防火设计实质就是对钢结构的耐火设计,而这一直困扰着世界各国。与砌体结构和钢筋混凝土结构不同的是,钢结构本身并不是很好的耐火构件,其在不加保护的环境下耐火极限仅为10 min~20 min。2001年“9·11”事件中,世贸大楼顷刻间倒塌,让人们突然清醒地认识到钢结构的极端脆弱性。2009年2月央视大楼辅楼发生火灾,火灾迅速上窜导致整幢大楼燃烧,最终虽未发生坍塌,但大楼主体墙内部钢结构已发生扭曲变形。钢结构对整个建筑物起着至关重要的支撑作用,一旦建筑物底部发生燃烧持续时间长的强火灾,在高温炙烤下,墙体内部钢筋极可能发生扭曲变形的物理反应,随着高温的持续,钢筋会出现融化,这样建筑物底部由于无法承受上部的重量而顷刻坍塌,这也是当今许多高层建筑物在火灾面前如此脆弱的根本原因。

西方工业国家对建筑结构的防火研究始于20世纪50年代,20世纪80年代瑞典、法国、美国等相继发布了钢筋混凝土抗火设计标准。我国在钢结构耐火设计方面起步于20世纪80年达中期,虽在高温材料模型、构建和结构在高温下的反应以及火灾评估修复方面取得了较大的成果。然而近几年来,随着我国大型建筑尤其是高层建筑的迅速增多,建筑结构面临的火灾威胁也日益突出,对钢结构的抗火性能的研究随之越来越多,越来越深入。目前国内对钢结构耐火设计仅仅局限在钢梁和钢柱,尚未形成整体的,适应现代钢结构形式的设计规范,尤其是对钢筋混凝土结合和预应力钢筋混凝土结构的防火研究显然不足,应是我们下一步着力的方向。本文从概述建筑结构防火研究出发,分析了当前我国在结构防火设计上存在的问题,提出了合理的结构防火设计方法,并对未来的设计方向进行的展望。

1 建筑结构防火材料研究

1.1 高温下建筑材料热工性能研究

分析建筑结构在高温中的反应一般是以热工性能参数和力学性能参数为依据。材料学意义上的热工性能主要指的是热传导系数、比热容和热膨胀系数等,在这其中,热传导系数是基础参数,影响其传导效果的因素有骨料类型、混凝土配合比及温度、混凝土中水分含量等。试验研究证明,材料周围温度与混凝土热传导系数呈反相关关系,温度越高,混凝土传导系数越低。而混凝土的膨胀系数与材料骨密度关系密切。

1.2 建筑构件内温度场研究

“9·11”事件中世贸大楼的倒塌与建筑内部温度有着直接的关系。在建筑外墙遭遇持续的火炙烤,生成的热量以热传导的形式传递至构件面,并逐渐传导至内部的构件。一般来说,构件内部也存在着一个温度场,当传导至构件表面的温度在温度场可控范围内,建筑构件将仍处于正常状态。我们以td表示结构的耐火时间,以tm表示结构的耐火极限,Td表示结构承载力极限状态时的临界温度,Tm表示结构耐火极限时间的最高温度。一般而言,结构的耐火时间td应不小于规定的结构耐火极限tm;当处于高温情况下,应是Td≥Tm。满足前面两个条件中的任何一个,那么建筑结构防火设计就是合理的。

2 当前钢构件的耐火保护方式选择

1)隔热法。隔热法是常规方法,主要就是采用耐高温材料将构件包裹,以达到阻止温度传导的目的。当前市场上流行的耐高温材料主要有轻质耐火混凝土、钢丝网膜耐火砂浆等。

2)阻热法。阻热法工作原理就是控制火灾生成的热量向构件传导,从理论上看就是使Td≥Tm。具体做法是,考虑到火灾生成的高温一般是通过构件外围的包裹材料传导至构件,因此,在构件外围的包裹材料上进行特别处理,方向是在构件表面敷设一层导热系数小的保温材料以阻滞热量向构件的传导,从而达到保护作用。

3 建筑结构防火设计的未来研究趋势

前面提到过,我国建筑结构防火设计研究起步远落后于西方工业发达国家,虽然近几年在基础研究上取得了一些进展,国家也相继出台了诸如《建筑设计防火规范》《高层民用建筑设计防火规范》的规范标准,一些先进的设计理念也已逐渐在建筑结构耐火设计中得到应用和推广,然而我国仍还有许多的地方需要完善。如:我国目前在结构材料的热反映性能方面研究明显不足;常温结构下的设计还存在精确计算模式选择问题;针对防火材料的热参数随外界变化而应采取的相应的计算方法的研究还很薄弱,亟待突破等。以上面临的问题其实也代表着建筑结构防火设计的研究方向,概括起来包括以下几个方面。

3.1 建筑材料性能

实际上,增强材料自身的耐火抗火性能才是最终提高建筑整体防火性能的根本措施。从材料学来看,混凝土和钢材作为一种材料,在温度的干扰下其性能会发生离散,因此,必须通过对不同的材料进行试验以确定各种材料的基本性能及变化特点,也借此发现在高温下依然体现出优越性能的材料以用作建筑结构。目前的趋势是总结世界范围内各国对高温材料试验结果,利用计算机系统对各种结果建立性能数据库。

3.2 高溫下建筑结构的可靠性研究

目前学界和工程界对建筑结构在高温下的可靠性研究仍有许多路要走。由于火灾本身发生突发性、火灾持续时间和峰值强度的不确定性、高温状态下结构承受的荷载大小以及离散因素都会影响到结构的耐火性能。因此,如何在火灾状态下尽快确定结构的可靠性是当前和今后一段时间研究的重点。

参考文献

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[4]杨有福,韩林海.矩形钢管混凝土柱的耐火性能和抗火设计方法[J].建筑结构学报,2006,2.

浅析钢结构的防火 篇7

1 现代钢结构的建筑特点

1.1 预工程化程度高, 建设成本降低, 工期缩短

钢结构建筑模数协调统一标准实现了建筑工业化大规模生产, 提高了建筑预工程化, 使不同材料、不同形状和不同制造方法的建筑构配件具有一定的通用性和互换性。同时钢结构建筑的预工程化使材料加工和安装一体化, 大大降低了建设成本;并且加快了施工速度, 使工期能够缩短40%以上, 从而加快了房地产开发商的资金周转速度, 使建筑能更早投入使用。

1.2 建筑与结构的设计与功能一体化, 使建筑更富有功能化

在钢结构建筑中, 结构成为形象构成的重要因素, 结构的形体, 构件, 节点从很大程度上导致并制约着建筑的形象。建筑与结构的设计与功能只有做到一体化, 才能使建筑更富有功能化, 以便随后的各个设计环节进行下去, 创造出技术与艺术融为一体的钢结构建筑。

1.3 钢结构建筑能够满足超高度和超跨度的要求

钢材组织均匀, 接近于各向同性匀质体, 强度高, 弹性模量亦高。其密度与强度的比值远小于砖石, 混凝土, 木材, 在同样受力情况下钢结构自重小, 从而可以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵活的结构形体。现在人类已具有建造跨度超过1000m的超大穹顶与高度超过1000m最高至4000m的超高层建筑的能力。并且钢索与膜结构相结合形成索膜结构体系更能满足建筑对跨度的要求, 使这类型建筑成为标志性建筑。

1.4 原材料可以循环使用, 有助于环保和可持续发展

发展钢结构对于资源、能源都非常短缺的我国意义尤为重大, 因为中国是世界上最大的砖砌体建筑与混凝土建筑大国。钢材是一种高强度高效能的材料, 具有很高的再循环价值, 边角料也有价值, 不需要制模施工。目前国际上引人瞩目的新型住宅产品已引入我国, 其环保节能的特点主要体现在两个方面:该类型住宅采用全封闭式保温隔热防潮系统, 温度变化小, 热损失低。不论冬夏, 都具有舒适当居住环境。室外0℃时, 室内仍可以保持17℃以上;在室外温度达到30℃的情况下, 室内温度仅为21℃左右。与砖混结构住宅相比, 可节能60%以上, 冬夏季空调设备可节约耗电30%以上, 结构的废旧利用为100%, 与砖混结构比较, 同样楼层净高条件下, 钢结构维护墙体面积小, 节约空调所需能源, 减小维护费用。

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、荷载能力等均会因温度的升高而急剧下降, 当钢构件温度达到350、500、600℃时, 强度分别下降1/3、1/2、2/3。据理论计算, 全负荷钢构失去静态平衡稳定性的临界温度为540℃。而且钢构件由单一材料组成, 导热系数大 (是混凝土的40倍) , 在高温作用下, 热量会迅速传导至内部, 温升快, 科学实验和火灾实例均表明, 裸露钢构的耐火时间仅15min, 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 钢结构的防火保护方式

钢结构的防火保护通常有以下几种方式:

3.1 钢结构防火涂料

钢结构防火涂料是施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面, 能形成耐火隔热保护层, 以提高钢结构耐火极限的涂料, 分为厚型、薄型、超薄型等几种。厚型涂料呈颗粒状, 涂层厚度通常在8毫米以上, 施工方法为喷涂, 高温时依靠涂料本身的厚度及较低的导热率起到对钢构件的隔热作用。薄型和超薄型涂料涂层较薄, 有一定装饰效果, 施工方法可喷可刷, 高温时涂层膨胀增厚保护钢构件。具有重量轻、施工较简便, 适用于隐蔽结构和裸露的钢梁、斜撑等钢构件。

3.2 浇筑混凝土砌筑砖块法

用现浇混凝土作外包层时, 可以在钢结构上现浇成型, 也可采用喷涂法 (喷射工艺) 。现浇的实体混凝土外包层通常可用钢丝网或钢筋来加强, 以限制收缩裂缝并保证外壳的强度。也可以在施工现场将钢结构表面涂沫砂浆以形成保护层。砂浆可以是石灰、水泥或石膏砂浆, 也可掺入珍珠岩或石棉。外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥和轻混凝土做成的预制板, 采用胶粘剂和钉子或螺栓固定在钢结构上。这种方法保护层强度高、耐冲击, 占用空间较大, 适用于容易碰撞、无保护面板的钢柱防火保护。

3.3 充水法

在空心钢构件内充水是抵御火灾最有效的方法, 能使钢结构在火灾时保持较低的温度。水在结构构件内循环, 受热的水可经冷却再循环, 或由水管引入凉水来取代加热过的水。这种方法在国外被广泛地使用在钢柱的防护中。这种方法造价低, 对空心钢构件的防渗漏、防腐蚀要求高, 只适用于空心钢构件的保护。

3.4 轻质防火厚板包覆法

采用无机防火板材对大型钢构件进行箱式包裹, 如石膏板、蛭石板、无石棉硅酸钙隔热板等, 包板的厚度根据耐火极限的要求而定。这种方法具有施工方便、装修面平整光滑、成本低、损耗小、无环境污染、施工周期短、耐老化等优点, 推广前景好, 是钢结构防火保护新的发展方向。

3.5 复合保护法

紧贴钢板用防火涂料或柔性毡状隔热材料, 外用防火薄板作罩面板。这种方法适用于表面有装饰要求, 一般用于需要粘贴柔性毡状隔热材料或涂敷厚质防火涂料的钢柱。

摘要:随着大型钢结构建筑的日益增多, 钢结构的防火保护越来越受到人们的关注。介绍了钢结构的特点、防火性能以及防火处理方法。

钢结构防火设计的探讨 篇8

关键词:抗火极限,抗火设计,钢结构,抗火措施

我国经济建设的蓬勃发展,为钢结构的广泛使用创造了条件。钢结构建筑与钢筋混凝土结构相比有着强度高、质量轻、塑性和韧性好、工业化程度高、拆迁方便、密封性好等优点,因而在超高、超大工业与民用建筑中使用比较广泛。然而钢结构也有着自身的缺陷,如耐火性差、耐腐蚀性差等,其中耐火问题显得尤为突出。因此,钢结构防火问题的研究具有重要的指导意义。

1 钢结构的抗火极限

钢结构在持续高温下要发生膨胀,当钢结构的构件在膨胀受到约束时,会产生附加内力,附加内力和钢本身的特性作用加快了钢结构的软化、屈服,随着温度的升高会被完全破坏。试验表明,温度为400 ℃时,钢材的屈服强度降至常温时的一半,温度达到600 ℃时,钢材基本丧失全部强度和刚度。因此钢结构一旦发生火灾,在较短的时间内就能达到极限状态以致破坏。

2 钢结构抗火设计的要求

对结构抗火设计的基本要求是使结构或结构构件的耐火时间不能低于一定的数值,即在小于该数值的范围内结构不被破坏,使其抗火性能满足建筑对构件耐火极限的要求,具体应满足下列三个条件之一:

1)在规定的结构耐火时间内,结构的承载力Rd不应小于各种作用所产生的组合效应Sm,即RdSm

2)在各种荷载效应组合下,结构的耐火时间td不应小于规定的结构耐火时间tm,即tdtm

3)在火灾状况下,当结构内部均匀时,若取结构达到承载极限状态时的内部温度为临界温度Td,则Td应不小于在规定的耐火时间内结构的最高温度Tm,即TdTm

在进行钢结构构件抗火承载力验算时,可按RdSm要求验算。

3 钢结构抗火设计的方法

钢结构抗火设计的实质是选定保护材料及所需厚度,从而使结构在火灾中的温升不超过其临界温度而确保耐火稳定性,满足承载能力的规定。

一般传统的钢结构抗火设计采用耐火试验法。其方法是首先根据建筑物的使用特性和火灾危害性对其的影响程度确定其相应的耐火等级,这个等级可直接参照《设计防火规范》的规定要求套用,然后根据耐火等级选择承重构件的耐火极限,再选定构件防火保护材料的构造方法,用标准耐火试验核准其耐火极限。这种方法过去应用较广泛,适用性也较强。但该方法还是存在诸多的缺陷:

1)耐火时间、耐火等级不易确定。目前建筑物趋于功能复杂,体量大型化。同一建筑物的各个组成部分功能相差非常大。2)构件在结构中受力很难模拟,而受力的大小对构件耐火时间的影响很大。3)构件受火在结构中产生温度应力,而这一影响在构件试验中也难以准确反映。鉴于试验上的缺陷而逐步被现代钢结构抗火设计的计算法所代替。

我国第一部钢结构抗火设计标准《上海市钢结构防火技术规程》(报批稿)中采用了基于计算的钢结构抗火设计方法,它解决了基于试验的钢结构抗火设计方法中存在的一些问题,计算过程如下:

1)采用确定的防火措施,设定一定的防火被覆厚度。

2)计算构件在确定的防火措施和耐火极限条件下的内部温度。

3)采用确定高温下钢的材料参数,计算结构中该构件在外荷载和温度作用下的内力。

4)进行荷载组合:

S=γGCGGk+∑γQiCQiQik+γWCWWk+γFCFT)。

其中,S为荷载组合效应;Gk为永久荷载标准值;Qik为楼面或屋面活荷载标准值(不考虑屋面雪荷载);Wk为风荷载标准值;ΔT为构件或结构的温度变化(考虑温度效应);γG为永久荷载分项系数,取1.0。γQi为楼面或屋面活荷载分项系数,取0.7;γW为风载分项系数,取0或0.3;γF为温度效应的分项系数,取1.0;CG,CQi,CW,CF分别为永久荷载、楼面或屋面活载、风载、温度变化的效应系数。

5)根据构件和受载类型,进行构件耐火承载力极限状态验算。验算要求:SR。其中,R为按温度条件下构件的极限承载力。

6)当设定的防火被覆厚度不合适时,可调整防火被覆厚度,重复上述步骤。

4 钢结构抗火保护方法及措施

1)包封法:

采用耐火、轻质的板材,如石膏板、硅酸钙板、珍珠岩板等,通过粘结剂或连接构件钢钉等将板材包封、固定在钢构件上,也可以浇筑混凝土成砌筑耐火砖。

2)屏蔽法:

即是把钢构件保藏在由耐火材料组成的墙体或吊顶内,钢结构屋盖系统常用这种保护方法。

3)水冷却法:

一种方法是将空心的钢柱和钢梁连成管网,其内充满含抗冻剂、防锈剂的水溶液,通过泵或水受热时的温差作用,使水溶液循环流动,把热量带走;另一种方法是设置自动水淋装置,在钢结构顶部设喷淋供水管网,火灾时自动喷水,在钢构件表面形成一道致密的连续流动的水膜,从而起到防火保护作用。

4)喷涂法:

采用喷涂或手工涂抹,将防火涂料涂覆于钢结构构件的表面。这是目前常用的方法,其施工简便,重量轻,而且不受钢构件几何形状的限制,有较好的经济性和实用性。其不足之处是喷涂时污染环境,材料损耗大,装饰效果不理想。

5)使用耐火钢:

在钢材冶炼过程中,添加一定量的微量元素来提高钢材本身的耐火性能,是减少防火保护,增强钢结构抗火灾破坏最有效的措施。

钢结构的防火保护方法并不是单单用上面的某一种方法,而是采用多法结合作用。现在的钢结构特别是高层或超高层钢结构往往设置几道防火防线,一般以喷淋法为第一道防线,以包封法和喷涂法为第二、第三道防线等。

5 现阶段钢结构抗火设计应解决的问题

我国现阶段的抗火设计有待进一步发展完善,主要有以下几个问题需投入力量进行研究:

1)结构在火灾中的整体研究。结构的主要作用是作为整体承受荷载,火灾下结构单个构件的破坏,并不一定意味着整体结构的破坏,特别是对于钢结构,一般情况下结构局部少数构件发生破坏,将引起结构内力重分布,结构仍具有一定继续承载的能力。当结构抗火设计以防止整体结构倒塌为目标时,则基于整体结构的承载能力极限状态进行抗火设计更为合理。

2)钢结构构件在温度、重力荷载共同作用下的破坏机理和承载力计算模型研究。该研究是结构抗火设计的核心,工作量也最大。只有通过研究,才能确定与我国结构设计相适应的计算模式。

3)钢结构防火涂料、板材、热性能及构件在给定的临界温度下保护层厚度确定方法的研究。我国虽开发了不少种类的钢结构防火材料,但由于采用标准耐火试验确定其性能,尚未系统研究这些材料的热参数随温度升高的变化规律以及保护层厚度的计算方法。

4)火灾荷载分布统计研究,是钢结构抗火设计的基础。

5)考虑火灾发生随机性的抗火实验方法:结构抗火的概率可靠度设计必须考虑火灾与空气温度升高的随机性。

参考文献

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[5]方强.钢结构防火设计和保护[J].Steel Construction,2002(4):60.

钢结构建筑的防火问题浅析 篇9

同样, 采用建筑钢结构建筑的逆过程, 可以将钢结构建筑物进行拆卸, 如同搭积木一样, 拆卸的构件可以循环利用, 所以, 钢结构具有环保、节能的特点。

近年来, 我国的金属生产技术得到了突飞猛进的发展, 金属钢的生产无论在质量和产量等方面都取得了长足的进步, 而钢材在建筑中的应用占钢产量比重不高, 相对于发达国家, 我国的钢结构建筑物在所有建筑物中的百分比过低, 目前我国的钢结构建筑物发展还处于初级阶段, 具有很大的发展空间。针对必然性的发展和良好的发展前景, 研究钢结构建筑是很有意义的, 伴随着钢结构建筑的产生和发展, 火灾类型的构成比例势必发生变化, 钢结构建筑火灾防火问题刻不容缓, 因此, 研究钢结构建筑防火问题同样意义深远。

1 钢结构建筑的缺点

1.1 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。

1.2 材质易导热隔热性差, 快速升温

钢铁作为建筑构件材料, 相对于传统的砖混结构建筑以及钢筋混凝土结构建筑构件, 钢材具有容易导热, 隔热性差的特点, 如果不涂抹隔热涂层, 钢结构在火灾发生时, 将迅速升温, 导致形状变化。

1.3 钢结构建筑构件耐腐蚀性差

有些工厂车间会生产腐蚀性产品, 腐蚀性气体挥发损伤钢结构建筑构件, 发生化学腐蚀;另外钢结构还会发生电化学腐蚀, 当大气中的相对湿度大于60%时, 钢构件的电化学腐蚀加剧。

1.4 钢结构建筑跨度空间大

基于钢结构易建造, 材质轻便, 工期时间短等优势, 大跨度的厂房、体育场馆、会展中心往往采用钢结构。这类建筑跨度空间大, 一般建筑物高, 易形成大的燃烧空间, 建筑构架容易变形, 造成坍塌, 不益内功近战, 火灾扑救难度大。

钢结构建筑虽然有其独有的建筑优势, 但是其面对火灾就显得十分脆弱, 所以, 钢结构建筑防火问题是钢结构建筑举足轻重的课题, 本文将提出有利于钢结构建筑防火工作的几点举措。

2 关于改进钢结构防火工作的几点措施

1) 对钢结构建筑的设计要严格按照《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》来设计, 对大跨度、大空间的钢结构建筑, 要进行有效的防火分区, 采用科学可行的分区方式, 选择防火墙、防火卷帘、防火门、或者安装自动喷水系统, 用水幕进行防火分隔。进行科学论证, 严格设计方案, 使得设计真正发挥效果, 起到作用。

2) 裸钢作为建筑构件, 其耐火性能、抗腐蚀性、耐热性都很差, 必须采取一定的保护措施。目前钢结构的保护方法主要有隔热法、阻热法、导热法、喷涂法, 最常使用的钢结构建筑构件保护方法为喷涂法, 即将防火涂料喷涂在建筑构件表面。喷涂法的操作简单, 易行, 施工快等特点。防火涂层使得钢构件不直接暴露于高温火焰中, 起到物理保护的作用涂层, 有的涂层受热分解出水蒸气和不燃气体, 稀释钢结构建筑构件周围的氧气, 降低周围温度, 而有的则受热产生碳泡沫层, 阻止向钢构件的热传递, 暂缓了钢结构建筑构件温度的升高。根据防火机理, 防火涂料可分为隔热型防火涂料和膨胀型钢结构防火涂料。合理选择涂料的类型和涂抹的厚度, 对于钢结构构件保护至关重要。

3) 目前我国的钢结构建筑行业处于起步阶段, 与其他发达国家的建筑产业相比, 还相对滞后, 国家对于钢结构建筑的规范、条文还很不健全, 应当加强立法, 立法部门应该多从审核和验收以及钢结构建筑的建设部门吸收营养, 建立一套适应于新的建筑结构模式的规范和消防法律体系。

还要加强立法监督。建筑商为了更大化的追求经济效益, 加之对钢结构建筑火灾危险性的不重视, 很多建筑本身就存在安全隐患。例如防火涂料涂抹的厚度不够;采用的防火涂料质量存在问题, 加热生成氨、氯等有毒气体;钢结构构件产品不合格等问题。我们的验收人员在最后竣工验收时, 很难对材料的质量和构件的规格进行核实, 所以这是个多部门协调和配合的工作, 同时也要加大法律惩处力度, 发现这种违法行为, 要进行严惩, 绝不姑息。

4) 人们青睐于钢结构的建筑模式, 无非是因为它轻便、可循环利用、更因为它建筑构件可分别生产, 容易搭建, 可拆卸, 是一种儿童“搭积木”的建筑方式。这种建筑方式是一种“化整为零、化零为整”思维模式在建筑中的应用, 鉴于钢构件的不耐热, 加热易变形, 不耐腐蚀等缺点, 我们不妨尝试研发一种价格同样低廉, 耐热、不易变形、抗腐蚀的建筑材料, 这种材料可以是其他金属、也可以是非金属的建筑材料。

3 结语

科技的进步使得我们实现了很多的建筑构想, 传统的竖直的墙面, 我们可以实现为曲面和斜面。因为有了钢结构建筑, 所以我们有了艾菲尔铁塔, 有了让我们自豪的鸟巢和水立方, 以前很多复杂的设计, 钢结构建筑让其的实现更简单, 更廉价, 钢结构建筑形式是把传统的建筑提高到了一种艺术的高度, 钢铁的不耐火性, 让我们不得不对钢结构建筑的防火问题进行谨慎的设计。当然钢结构建筑更是一种思路的突破, 让建筑业走向了一个全新的道路, 我们应该在做好现有建筑防火工作的同时, 积极行动, 将这种建筑模式更好的发展下去。

摘要:钢结构建筑是建筑业发展的一种新兴的建筑形式, 以其环保、节能、不燃、抗震等优势越来越受到人们的青睐, 做好钢结构建筑的防火设计, 是火灾发生时尽可能的减少火灾损失和人员伤亡的一个关键环节。本文主要分析了钢结构建筑的优劣, 并就钢结构建筑的防火问题提出了若干建议。

钢结构防火涂料的应用分析 篇10

近年来,钢结构建筑由于建设工期短、收益快,成为工业厂房、仓库、体育场馆等首选的建筑结构形式之一。 但是,钢结构建筑具有耐火性能差的致命弱点,在未进行防火处理的情况下,其本身虽然不会起火燃烧,但火灾时的强度会迅速下降,一般结构

温度达到350 ℃、500 ℃、600 ℃时,强度分别下降1 / 3、1 / 2、2 / 3。 据理论计算,在全负荷情况下,使钢结构失去静态平衡稳定性的临界温度为500 ℃左右,而一般火场温度可达到800 ℃~1 000 ℃, 在这样高的温度下,裸露的钢结构会快速出现塑性变形,产生局部破坏,造成钢结构整体倒塌失效。

2钢结构的火灾危险性

普通建筑用钢在全负荷的情况下失去静态平衡稳定性的临界温度为500 ℃左右。 一般在300 ℃~400 ℃ 时,其强度开始迅速下降。 到500 ℃左右,强度下降到40%~50%,也就是低于建筑结构的承载作用应力。 我国20世纪90年代初对裸露钢梁的耐火极限进行了验证,确认了标准工字钢梁的耐火极限为15 min。 所以, 如果采用没有防火保护的普通建筑用钢作为建筑物承载的主体,一旦发生火灾,建筑物会迅速倒塌,对人民的生命和财产安全造成严重的损失。

3钢结构防火涂料的分类及应用

钢结构防火涂料施工简便,无须复杂的工具,重量轻,造价低,而且不受构件的几何形状和部位的限制,成为了钢结构防火保护方式的首选。 采用防火涂料施涂于钢结构表面,火灾时能形成耐火隔热保护层以提高钢结构的耐火极限, 满足建筑防火设计规范要求,降低火灾危害。

根据《钢结构防火涂料》(GB 14907-2002)的规定,钢结构防火涂料定义为:施涂于建筑物及构筑物的钢结构表面,能形成耐火隔热保护层以提高钢结构的耐火极限的涂料。 按使用场所可分为室内、室外钢结构防火涂料;按使用厚度可分为厚型(涂层厚度大于7 mm且小于或等于45 mm)、薄型(涂层厚度大于3 mm且小于或等于7 mm)、超薄型(涂层厚度小于或等于3 mm)钢结构防火涂料。

3.1厚型钢结构防火涂料

厚型钢结构防火涂料的耐火极限可达0.5~3 h,甚至更长时间,具有成本较低的优点。 其涂料组分的颗粒较大,在火灾中利用材料的粒状表面热导率低或涂层中材料的吸热性, 延缓钢材的温升从而保护钢材, 因此其防火性能稳定, 长期使用效果较好。 该类防火涂料施工常采用喷涂,涂层外观不平整,影响建筑整体美观,主要适用于耐火极限要求在2 h以上的室内外隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构。 如:高层民用建筑的柱、 一般工业与民用建筑中的支承多层的柱的耐火极限均应达到3h,需采用厚涂型防火涂料保护。

3.2薄型钢结构防火涂料

该类涂料一般用合适的水性聚合物作基料, 再配以阻燃剂复合体系、防火添加剂、耐火纤维等组成。 对这类防火涂料,要求选用的水性聚合物必须对钢基材有良好的附着力、 耐久性和耐水性。 其装饰性优于厚型防火涂料,逊色于超薄型钢结构防火涂料,一般耐火极限在2 h以内。 因此常用在耐火极限小于2 h的钢结构防火保护工程中,常采用喷涂施工。 该类产品在一个时期占有很大的比例,但随着超薄涂型钢结构防火涂料的出现,其市场份额逐渐被替代。

3.3超薄型钢结构防火涂料

该类涂料涂层超薄,一般为溶剂型体系,具有优越的黏结强度、耐候耐水性好、流平性好、装饰性好等特点;在受火时缓慢膨胀发泡形成致密坚硬的防火隔热层, 该防火层具有很强的耐火冲击性,延缓了钢材的温升,有效保护钢构件,一般使用在耐火极限要求在2 h以内的建筑钢结构上。 目前各种轻钢结构、网架等多采用该类型防火涂料进行防火保护。 而且降低了工程总费用,又使钢结构得到了有效的防火保护,是目前市场上大力推广的品种。

4防火涂料应用中存在的问题分析

目前,钢结构大多采用涂覆防火涂料的方式进行保护,但在实际应用中存在的问题也十分明显。

4.1涂层厚度和耐火极限的换算问题

涂层厚度是影响钢结构耐火性能的重要因素。 根据规范对钢结构不同构件耐火性能的要求, 可按标准耐火试验数据选定相应的涂层厚度。 但是,实际工程中钢构件的截面形状尺寸多种多样,与标准耐火试验时的构件有较大差异。 有些单位不考虑各类防火涂料的施工要求, 而通过增加涂层厚度的方式进行耐火极限的简单叠加,在火灾中可能会造成涂层脱落等问题,反而会降低构件的耐火极限。

4.2涂层与基材粘结力的耐久性问题

即防火涂料是否容易随时间的延长、振动、受荷载作用等因素而出现从钢基材上剥落、粉化或自身出现开裂等现象。 这是钢结构防火涂料发挥作用的前提,否则即使其耐火极限再高、防火性能再好也毫无意义。

4.3涂料防火性能的持久性问题

即经过若干年后,在外界各种因素作用下,其耐火极限是否明显降低或其是否仍能保持其出厂时的指标值, 从而符合有关建筑设计防火规范的要求。 这一点的危害较之前者更具有隐蔽性,更应引起高度重视。

4.4涂料选型、施工中存在的问题

在实际应用中存在将饰面型防火涂料用于保护钢结构、将室内防火涂料用于室外钢结构等选型不当的问题。 同时,在施工过程中存在不重视防锈处理、不按程序作业等盲目施工的问题。

5几点建议

5.1加强对防火涂料影响因素的研究

我国应加强对防火涂料影响因素的研究, 制定有关的科学评定方法,以便能根据使用环境的不同要求、主体钢结构的使用寿命等实际情况来判断是否需更换或及时维修防火涂料, 从而有效解决涂料的耐久性、防火性能的持久性等问题。

5.2加强防火涂料施工重要关口的管理

特别是施工、监理单位要严格管理材料进场、施工前准备、 施工过程等几个关键阶段。

应注意核实防火涂料的选型是否适当, 严把防火涂料进场关口, 确保进场的每批次防火涂料各项技术指标符合国家现行标准《钢结构防火涂料应用技术规范》( CECS 24:90)的相关规定,并需经过国家检测机构检测合格。

防火涂料施工前,应按照《钢结构工程施工质量验收规范》 (GB 50205-2001)有关规定进行钢材表面除锈、防锈底漆涂装等工作。 施工单位应明确施工要求,监理单位应严格按照操作要求进行监理。

在涂料施工过程中,不能因为赶工期等因素降低施工质量, 必须严格遵守操作规程。 如喷涂施工分遍完成时,喷涂遍数、涂层厚度应根据设计要求确定,在前一遍基本干燥固化后,才能施工后一遍。 当出现涂层空鼓、脱落等不符合规范要求的情形时, 必须重新施工。

5.3强化钢结构防火涂料施工监督检查

消防监督人员应加强施工现场检查。 按照《消防产品现场检查判定规则》(GA 588-2012)要求,对钢结构防火涂料现场检查应检查以下内容:查看涂层外观有无开裂、脱落;测涂层厚度是否满足设计要求;用搅拌器搅拌容器内试样观察涂料是否均匀、 有无结块。 薄型和超薄型钢结构涂料还需检测膨胀倍数是否达到性能参数要求。

浅谈钢结构的防火涂料 篇11

随着中国经济的发展和产钢量的提高, 钢结构不仅应用于工业和大型公共设施中, 在民用建筑领域也得到了更加广泛的应用。近10年来, 轻钢结构发展尤其迅速。虽然钢结构具有材质均匀, 可靠性高;强度高, 重量轻;塑性和韧性好;便于机械化制造;安装方便, 工期短;抗震性能好等特点, 但钢结构耐火性差, 耐锈蚀性差。

常见的钢结构防火保护措施有以下几种:

1) 外包层:就是在钢结构外表添加外包层, 可以现浇成型, 也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强, 以限制收缩裂缝, 并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂浆以形成保护层, 砂浆可以是石灰水泥或是石膏砂浆, 也可以掺入珍珠岩或石棉。同时外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板, 采用胶粘剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。

2) 充水 (水套) :空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施。这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度, 水在钢结构内循环, 吸收材料本身受热的热量。受热的水经冷却后可以进行再循环, 或由管道引入凉水来取代受热的水。

3) 屏蔽: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。这是一种最为经济的防火方法。

4) 膨胀材料: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。

本文浅谈一下钢结构防火涂料。

1 防火涂料的分类

防火涂料又称阻燃涂料, 根据分类方式的不同, 可分为以下类型:

根据溶剂不同, 分为溶剂型和水型;根据基料不同, 分为无机类和有机类;根据受火状态不同, 分为非膨胀型和膨胀型;根据涂层厚度, 分为厚型、薄型和超薄型;根据适用对象, 分为钢结构、木结构、电线电缆、混凝土和隧道;根据适用环境, 分为室内和室外。

2 防火涂料的防火机理

燃烧必须满足三个要素, 即可燃物, 氧气和热源。防火涂料之所以能够起到防火 (阻燃) 的作用, 是因为:

1) 防火涂料本身具有难燃性或不燃性, 使被保护基材不直接与空气接触, 延迟物体着火和减少燃烧的速度;2) 防火涂料除本身具有难燃性或不燃性外, 它还具有较低的导热系数, 可以延迟火焰温度向被保护基材的传递;3) 防火涂料受热分解出不燃惰性气体, 冲淡被保护物体受热分解出的可燃性气体, 使之不易燃烧或燃烧速度减慢;4) 含氮的防火涂料受热分解出NO, NH3等基团, 与有机游离基化合, 中断连锁反应, 降低温度;5) 膨胀型防火涂料受热膨胀发泡, 形成碳质泡沫隔热层封闭被保护的物体, 延迟热量与基材的传递, 阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强度下降。

3 防火涂层的厚度

在标准火升温状态下, 钢结构的防火保护层厚度主要与构件承受的有效重力荷载和构件的截面系数有关。

涂装钢结构防火涂料的钢基层表面应严格除水、除油, 经喷砂除锈达到Sa21/2级标准 (手工除锈达到St3级以上) 后, 采用合适的防锈涂料做防腐蚀处理。

根据CECS 24:90钢结构防火涂料应用技术规范中, 当用厚涂型防火涂料 (即W1/D1≥22, T1≥9 mm) 、耐火极限t≥1 h时, 计算公式如下:

Τ1=W2D1D2W1Τ2Κ

其中, T1为待喷防火涂层厚度, mm;T2为标准试验时的涂层厚度, mm;W1为待喷钢梁重量, kg/m;W2为标准试验时的钢梁重量, kg/m;D1为待喷钢梁防火涂层接触面周长, mm;D2为标准试验时钢梁防火涂层接触面周长, mm;K为系数。对钢梁, K=1;对相应楼层钢柱的保护层厚度, 宜乘以系数K, 设K=1.25。

根据欧盟的钢结构防火规范和设计手册, 适用于钢结构厚型隔热防火涂料的涂层厚度计算方法是:

A=0.0104λξ (ΤΤs-104) 1.3

其中, A为钢结构构件在规定的耐火极限时间内所需要的保护层厚度;T为钢结构构件的耐火极限;λ为涂料涂层的导热系数;ξ为钢结构构件的截面系数, 即构件周长与截面积比值或外周面积与构件体积之比。

一般来说, 薄的型材需要较厚的防火涂层, 而厚的型材的防火涂层厚度相应减薄。

4 防火涂料保护面积的计算

4.1 轻钢结构

轻钢结构需进行防火处理的部位主要是柱、梁、檩条、连接件。因各部位的防火要求不同, 一般应分开计算。

4.1.1 柱

柱可分为方形柱和H形柱。方形柱的面积按周长乘以高得出。H形柱主要是H形钢, 先计算出周长 (即上下翼缘板的4个面和腹板的2个面) , 再乘以高度, 得出面积。

以上计算的是主面积, 考虑接头、伸腿等多余面积, 可乘以不超过5%的系数。

4.1.2 梁

梁的纵断面一般为H形, 但中间的弓高不一定相同, 一般按梯形面计算面积。

4.1.3 檩条

一般为C形檩条, 例如C200×70×20×3的C形檩条, 高为200 mm, 宽为70 mm, 拐端20 mm, 壁厚3 mm。计算面积为:S= (200×2+70×4+20×4) ×L

因为梁和檩条与柱连接, 总有一部分面积不能涂刷钢结构涂料, 所以可扣除不超过8%的面积。

4.1.4 其他连接件

钢结构中, 其他连接件面积均较小, 一般占总面积的5%~10%, 如圆钢拉条, 角钢斜撑, 圆管等。面积计算方法均为周长乘以长度。

4.2 网架结构

网架结构比较特殊, 它是由直径相同或不同的钢管与钢球连接而成。一般为双层结构, 每个球平均连接8根钢管, 如图1所示。

若球数为N, 管径为d, 两层高度差为h, 则总面积约为:

S= (N×95%) ×8 (d/2) ×2×π×h/0.866。

5 防火涂料的选用

应根据建筑部位和耐火极限要求的不同, 选择相应的防火涂料。室内隐藏钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构, 当规定其耐火极限在1.5 h以上时, 宜选用厚涂型钢结构防火涂料;室内裸露的钢结构, 轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构, 当规定的耐火极限在1.5 h及以下时, 宜选用薄涂型钢结构防火涂料;耐火极限超过2.0 h时, 应选用厚型钢结构防火涂料。选用厚型防火涂料时, 外表面需要做装饰面隔护。装饰要求较高处可选用超薄型防火涂料, 但应严格控制超薄型钢结构防火涂料的选用。室外不宜使用膨胀型防火涂料, 应选择适合室外用的钢结构防火涂料。用于保护钢结构的防火涂料应不含石棉, 不用苯类溶剂;在施工干燥后应没有刺激性气味;不腐蚀钢材, 在预定的使用期内须保持其性能。防火涂料的特性和适用范围见表1。

6 结语

钢结构防火涂料是目前国内应用最多的钢结构防火方法, 消防部门应加大宣传培训教育的力度, 消除思想认识不到位, 轻视火灾预防, 对违规施工心存侥幸的心理。并利用报纸、广播等形式广泛宣传钢结构阻燃处理的重要性和必要性, 适时组织设计、施工单位进行消防培训, 提高设计、施工人员的业务理论水平和执法守法意识。同时, 还应加强对防火涂料市场的规范管理, 才能防患于未然。

摘要:通过对钢结构防火保护措施的综述, 介绍了钢结构防火涂料的分类及防火机理, 并对防火涂层的厚度以及防火涂料保护面积的计算、防火涂料的选用等作了详细论述, 以期保证钢结构建筑物的安全性。

关键词:钢结构,防火涂料,涂层厚度

参考文献

[1]CECS 24∶90, 钢结构防火涂料应用技术规范[S].

[2]刘新, 石虎.钢结构防腐蚀和防火涂装[M].北京:化学工业出版社, 2004:127, 129-131.

[3]建科[2001]254号, 钢结构住宅建筑产业化技术导则[Z].2001.

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