钢结构建筑防火措施探讨.doc
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-10 格式:DOC 页数:5 大小:26KB 金币:10 举报 版权申诉
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最新【精品】范文参考文献专业论文钢结构建筑防火措施探讨钢结构建筑防火措施探讨摘要:钢结构建筑以其自身的优越性,必将改变由混凝土结构,砌体结构一统天下的局面。但与国外相比.我国钢结构建筑的发展相对滞后,而与钢结构建筑相匹配的相关规范、条例,规定和标准也起步相对较晚,尤其是针对钢结构建筑安全的防火规范更是相对滞后。文章对钢构件在火灾条件下的破坏机理进行了分析、论述,并从设计角度论述了钢结构建筑防火措施。关键词:钢结构;火灾破坏;主动防火;被动防火中图分类号:TU391文献标识码:A文章编号:我国建筑的结构形式主要是以砖混结构、砖木结构和钢筋混凝土结构为主。对于钢结构建筑形式采用的相对较少。由于钢材具有不会燃烧、抗震、抗弯等特性。而且在实际应用中,钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力,也可以满足建筑设计美感造型的需要,还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲、拉伸的缺陷。相比于钢筋混凝土结构和砖混结构建筑在环保、节能、高效、工厂化生产等方面具有明显的优势。然而,钢结构构件耐火极限低,耐火性能差。与其具有的优点相比,其缺点同样明显。钢结构设计中,结构工程师往往仅关注于钢材的受力优势,而忽视了防火的相关设计,给建筑物在实际使用过程中带来了安全隐患。近年来,美国“9-11”以及央视新址等火灾事件已经给建筑钢结构的设计敲响了警钟。1我国钢结构建筑的发展现状我国传统建筑都是采用混凝土结构或砌体结构。目前,我国钢产量已跃居世界首位,具备了发展建筑结构的必要物质基础。工业发达国家建筑业,基本建设用钢量一般占钢产量的30%以上,而我国建筑用钢量只占钢产量的20%左右。此外,我国钢结构建筑在整个建筑中所占的比例也很少。日本等发达国家,钢结构建筑要占整个建筑的50%以上,而我国只占5%不到。与国外相比,我国钢结构建筑的发展相对滞后,这就要求我们在钢结构建筑普及的同时,加大对相关规范、条例和标准的研究和制定步伐,争取在短期内与国外标准相协调。2钢构件在火灾条件下的破坏机理火灾发生时产生的热量是以辐射和对流的方式传给钢结构构件的,即使构件是不燃的,由于温度上升也会引起膨胀和强度的降低。根据实验建筑用钢(Q235、Q345钢等)在全负荷的情况下失去静态平衡稳定性的临界温度为540℃左右,钢材的力学性能随温度的不同而变化,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下降的,但在150℃以下时,变化不大;当温度在250~400℃时,钢材的屈服强度、抗拉强度和弹性模量开始显著下降,伸长率显著增大,钢材产生徐变;当温度在400~600℃时,钢材的屈服强度、抗拉强度和弹性模量都急剧降低,钢材的强度降低约50%~70%。实验证明:对于无保护层的钢构件,火灾发生10rnin时,表面温度达到416℃,经过15min温度达到609℃。由此可见,火灾发生后,钢结构很快就会达到其耐火极限。因此防火设计是钢结构的结构和构造设计过程中十分重要的一环。3建筑钢结构防火保护方法研究对钢结构采取防火措施,其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的范围,防止钢构件在火灾中迅速升温发生形变塌落。本文以系统分析为手段,提出在建筑钢结构防火设计中,综合考虑主动防火和被动防火,根据不同构件的反应表现因地制宜,对关键构件进行复合保护,以达到安全及成本要求。3.1被动防火措施疏导法和截流法疏导法就是采取一定的措施,将钢结构中的热量导走或消耗掉,使构件温度不至于升高到临界温度,从而起到保护作用。疏导法目前采用的主要是充水冷却法。该方法是在空心封闭构件中(主要是柱)充满水,发生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。只要补充水源充足,维持足够水位,构件吸收的热量将不断地被耗掉或导走。冷却水可由高位水箱、供水管网或消防车来补充。截流法与疏导法的目的,都是为了使构件在规定的时间温度升高不超过其临界温度。截流法是通过阻止热量向构件传输来达到目的,而疏导法允许热量传到构件上,再把热量导走来实现目的。(2)防火涂料在钢结构防火中的应用目前,钢结构防火涂料是钢结构防火保护的主要选材,按照其厚度可分为:厚涂型、薄涂型和超薄型钢结构防火涂料。但是钢结构防火涂料存在价位高、装饰性差等缺点。而且随着保护时间的增长,会使其综合性能下降,降低其防火能力。(3)防火板材在钢结构防火中的应用钢结构防火用板材分为两类,一类是密度大、强度高的薄板;一类是密度较小的厚板。防火薄板的特点是密度大,强度高,导热系数大,使用都度一般为6~15mm之间,主要用作轻钢龙骨隔墙的面板、吊顶板(又统称为罩面板),以及钢梁、钢柱经厚型防火涂料涂覆后的装饰面板。防火厚板的特点是密度小,导热系数