談鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)及防火保護(hù)

1、最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專業(yè)論文談鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)及防火保護(hù)談鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)及防火保護(hù)【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑工程成為一項(xiàng)重要的 經(jīng)濟(jì)來源之一，在建筑工程中，鋼結(jié)構(gòu)的性能對工程具有足夠的影響 意義，因?yàn)榛馂?zāi)而引起的鋼結(jié)構(gòu)的破壞會造成大量的損失，因此做好鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)以及防火保護(hù)具有重要的作用意義。 本文主要針對 鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)以及防火保護(hù)，進(jìn)行了說明，提供設(shè)計(jì)參考?！娟P(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)，抗火設(shè)計(jì)，防火保護(hù)中圖分類號：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A.前言近年來，因?yàn)榛馂?zāi)引起的鋼結(jié)構(gòu)破壞，生命財產(chǎn)安全得不到徹底 的保證屢屢發(fā)生，探討鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)及防火保護(hù)至關(guān)重要。進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)以

2、及防火保護(hù)，可以避免鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中短時間因 為溫度破壞結(jié)構(gòu)性能。下面將進(jìn)一步探討鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)及防火保護(hù) 的相關(guān)內(nèi)容。.傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)的缺陷鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限是指構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)中， 從受到火的作用 時起，直到失去完整性或穩(wěn)定性為止，這段所起到抵抗火作用的時間。 耐火極限不僅是進(jìn)行建筑物防火構(gòu)造設(shè)計(jì)與制定災(zāi)后修復(fù)方案的科 學(xué)依據(jù)，同樣也是劃分建筑物耐火等級的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限主要通過實(shí)驗(yàn)確定。當(dāng)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)防火 設(shè)計(jì)時，對于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比得出。但由于建筑物千變?nèi)f化，而建筑抗火設(shè)計(jì)在要求本質(zhì)上也各不相同， 因此傳統(tǒng)的 抗火性能化設(shè)計(jì)科學(xué)性并不強(qiáng)，許多結(jié)構(gòu)工程師對

3、于結(jié)構(gòu)抗火的性能 化設(shè)計(jì)觀念也比較淡薄。其缺陷具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：.在規(guī)定的結(jié)構(gòu)耐火極限需求方面沒有直接反映出結(jié)構(gòu)抗火設(shè) 計(jì)，以保證人的生命安全為最重要的目標(biāo)， 而是根據(jù)火災(zāi)的危險性和 建筑的重要性，對不同建筑中不同結(jié)構(gòu)夠的耐火極限要求進(jìn)行統(tǒng)一規(guī) 定，造成不必要的浪費(fèi)或者無法滿足人員逃生的需求。最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專業(yè)論文.在結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐火能力的確定方面，沒有充分考慮火災(zāi)升溫以及 結(jié)構(gòu)整體作用對構(gòu)件耐火能力的影響。 在實(shí)際中，建筑真實(shí)火災(zāi)升溫 與標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫存在著差別。同時結(jié)構(gòu)構(gòu)件因周邊其余構(gòu)件的約束， 其耐火能力往往與無約束的構(gòu)件存在較大的差別。.在結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)要求方面，往往無法兼顧業(yè)

4、主的要求。在結(jié)構(gòu) 抗火性能化設(shè)計(jì)中，對業(yè)主提出的結(jié)構(gòu)完整度的要求，也應(yīng)進(jìn)行接受。正是由于傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)抗火性能化設(shè)計(jì)中的缺陷，結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)正逐漸從基于實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)方法，轉(zhuǎn)變?yōu)榛谛阅艿默F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。三.我國鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)方法依靠計(jì)算的鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)方法為我國第一部的鋼結(jié)構(gòu)抗火 設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)上海市鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)程（報批稿）所采用，它有效 的克服了依靠試驗(yàn)中鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)所存在的問題 ，其計(jì)算的過程 如下：.設(shè)定一定的防火被覆厚度，采取確定的防火措施。.確定高溫下的鋼材料參數(shù)，通過計(jì)算結(jié)構(gòu)中該構(gòu)件的溫度及外 荷載作用下的內(nèi)力。.計(jì)算構(gòu)件在一定的防火措施及耐火極限條件下內(nèi)部的溫度。.進(jìn)行荷載的效應(yīng)組

5、合式中丫 G永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)，取1.0;丫 Qi樓面或屋面的活載分項(xiàng)系數(shù)，取0.7 ;丫 w風(fēng)載白分項(xiàng)系數(shù)，取0或0.3,選不利情況；丫 F溫度效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，取1.0;S荷載的組合效應(yīng)；Gk永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值；Qik樓面或屋面的活標(biāo)準(zhǔn)值；Wk風(fēng)載的標(biāo)準(zhǔn)值；T構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的溫度變化（考慮溫度的效應(yīng)）；CG CQi、CW CF永久的荷載、樓面或屋面活載、風(fēng)載和溫度的效應(yīng)系數(shù)。最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專業(yè)論文.根據(jù)構(gòu)件及受載的類型，進(jìn)行構(gòu)件的耐火承載力極限狀態(tài)的驗(yàn) 算。驗(yàn)算要求:SR式中,R為按3確定的溫度條件下的構(gòu)件的極限承 載力。.如果設(shè)定的防火被覆厚度過大或過小，可將防火被覆的厚度進(jìn) 行調(diào)

6、整，重復(fù)上述15。四.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的防火設(shè)計(jì)方法探析鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)措施可以分為主動防火和被動防火兩大類。主動防火是指采用直接的措施來限制火災(zāi)發(fā)生和發(fā)展的技術(shù)，如建筑物的煙氣控制技術(shù)、防火安全設(shè)計(jì)技術(shù)、火災(zāi)探測報警技術(shù)、噴 水滅火或其他滅火技術(shù)等。被動防火主要指采用間接的措施延緩鋼構(gòu)件到達(dá)臨界溫度的時 間，如提高建筑構(gòu)件耐火性能、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護(hù)法、防火板保護(hù) 法、混凝土防火保護(hù)法、內(nèi)部通水冷卻法、設(shè)置卷材保護(hù)法等，它們 通過阻斷熱流或減小熱流傳播速度來為鋼結(jié)構(gòu)提供了足夠的耐火時 間，由于被動防火施工方便從而受到人們的普遍歡迎，而以前三種方 法應(yīng)用較多。有的技術(shù)同時具有主動防火和被動防火，如

7、針對建筑物 的火災(zāi)防治做出總體規(guī)劃，應(yīng)用各類消防技術(shù)，但主要體現(xiàn)在主動防 火。.噴涂防火涂料法噴涂防火涂料法是一般鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法中的主要方法， 其設(shè)計(jì)的 原理通過在鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹一層防火涂料從而阻滯火災(zāi)發(fā)生時熱量 的傳遞，延遲鋼結(jié)構(gòu)喪失承載力的時間，為火災(zāi)的營救提供了更多的 時間。防火涂料一般具有很好的隔熱性，具有一定得粘結(jié)強(qiáng)度，在正 常使用、裝修以及火災(zāi)發(fā)生時的溫度條件下不會脫落，且具有一定的抗沖擊能力，對鋼材不具有腐蝕性，也不含有對人體健康造成危害的 化學(xué)物質(zhì)。噴涂防火涂料方法由于其施工工藝簡單，防火效果良好， 為設(shè)計(jì)師們所普遍采用。.防火板阻隔法防火板阻隔法多用于大型的鋼結(jié)構(gòu)建筑，它的原

8、理就是利用耐火 材料制成耐火板，并將其機(jī)械的固定于鋼結(jié)構(gòu)四周，由于耐火板的隔 熱性，阻滯了火災(zāi)時溫度的傳遞，延緩了鋼結(jié)構(gòu)在高溫下條件下的屈最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專業(yè)論文服時間，從而為火災(zāi)營救爭取充分的時間。 防火板隔熱方法尤其優(yōu)點(diǎn) 也有其缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)是其采用的耐火材料對人體無害， 由于大批量的應(yīng) 用也可以工業(yè)化生產(chǎn)，工業(yè)化生產(chǎn)的耐火板尺寸統(tǒng)一，整齊美觀，耐 火時間長，可達(dá)4小時；缺點(diǎn)是現(xiàn)場施工速度較慢，工藝流程較多、 較復(fù)雜，相比較噴涂防火涂料法而言，顯然在工期上要有所不足。因 此一般大型的，重要的鋼結(jié)構(gòu)才采用這種方法，且一般為鋼柱使用， 尺寸統(tǒng)一，施工相對簡單些。.充水法充水法是鋼結(jié)構(gòu)防

9、火設(shè)計(jì)方法中很有效的一種方法，其原理是在 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，在鋼結(jié)構(gòu)中預(yù)留孔隙，在施工后將水注入孔隙，一邊 注水，一邊抽水，保證水體在鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部循環(huán)，這樣當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時， 由于水體的循環(huán)將鋼結(jié)構(gòu)溫度帶走， 阻滯其溫度的上升，從而延長其 喪失承載力的時間，有效地為火災(zāi)營救贏得時間。這種方法造價低廉， 但是需要專人維護(hù)，鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程中還需要預(yù)留孔隙， 對孔隙的密 封性，和鋼結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性要求相當(dāng)高，因此運(yùn)行維護(hù)較困難，技術(shù) 含量高，運(yùn)行費(fèi)用也很高，一般的鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)中很少采用。.澆筑混凝土法或砌石專法澆筑混凝土法是在鋼結(jié)構(gòu)安裝好以后采用在鋼結(jié)構(gòu)四周澆筑混 凝土的方法來阻滯火災(zāi)發(fā)生時的熱量傳遞。 由于

10、混凝土和鋼結(jié)構(gòu)粘結(jié) 不牢固，一般還需采用鋼筋或者鋼絲網(wǎng)等加強(qiáng)措施， 以增加鋼結(jié)構(gòu)和 混凝土的連接，同時也增加了混凝土與鋼結(jié)構(gòu)聯(lián)合體的強(qiáng)度。 這種方 法混凝土的防護(hù)層具有高強(qiáng)度和耐沖擊性占用空間較大等特點(diǎn)，一般適用于容易碰撞、無保護(hù)面板的停車棚，或者鋼結(jié)構(gòu)廠房中的鋼柱防 火保護(hù)。除在鋼結(jié)構(gòu)四周澆筑混凝土之外，還可以在鋼結(jié)構(gòu)四周砌筑磚 塊，減緩鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)時達(dá)到耐火極限。此種方法與前者相似，就不 再介紹了。.復(fù)合保護(hù)法在一些鋼結(jié)構(gòu)建筑需要裝飾裝修時， 一般采用復(fù)合保護(hù)法。其一 般做法為在緊貼鋼板處首先噴涂防火涂料或黏貼柔性氈狀隔熱材料， 然后在使用防火薄板作罩面板。這樣就增加了鋼結(jié)構(gòu)的可裝飾性和美最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專業(yè)論文觀性，使鋼結(jié)構(gòu)建筑更加適宜居住。這種方法一般在鋼結(jié)構(gòu)住宅中使 用較多。五.結(jié)束語綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)及防火保護(hù)在建筑工程中的應(yīng)用越來 越廣泛，是鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中的一個重要環(huán)節(jié)，這就需要相關(guān)工作者不斷的努力突破，完善并得到最佳的抗火設(shè)計(jì)方案和防火保護(hù)。參考文獻(xiàn)：1代東亮，布欣，王新武.鋼材高溫下應(yīng)力一一應(yīng)變曲線研究J. 洛陽理工學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2011, (1) :14-18.2文獻(xiàn)民.鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)中的形象思維教學(xué)