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淺談鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)防治

文檔作者：黃維文檔來源：信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計(jì)研究院科技工程股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年11月19日
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2011年第5期
第37卷總第163期
Sichuan BuIi lJdl之ne 材Ma terl ·239·
9．011年1O月
淺談鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)防治
黃 維
(信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計(jì)研究院科技工程股份有限公司，四JiI成都610021)
摘要：鋼結(jié)構(gòu)由于具備強(qiáng)度高、塑性韌性好、質(zhì)量
輕、建筑周期短等優(yōu)點(diǎn)，而越來越多的在我國(guó)得到推廣和
應(yīng)用，所涉及的領(lǐng)域包括各類民用及工業(yè)建筑。鋼結(jié)構(gòu)雖
然優(yōu)點(diǎn)眾多，但是任何事物都具有兩面性，鋼結(jié)構(gòu)也存在
自身的弱點(diǎn)：漏水、防腐、保溫、防火等。尤其是鋼結(jié)構(gòu)
的防火性能一直受到社會(huì)各方面的關(guān)注，火災(zāi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的
威脅遠(yuǎn)大于混凝土建筑，鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中破壞的例子屢見
不鮮，因此鋼結(jié)構(gòu)的火災(zāi)防治作用日益突出。
關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；火災(zāi)；防治
中圖分類號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
文章編號(hào)：1672—4011 (2011)O5—0239一O2
防火設(shè)計(jì)的依據(jù)是火災(zāi)危險(xiǎn)性類別，從而確定建筑耐
火等級(jí)及其它防火或防爆措施?；馂?zāi)危險(xiǎn)性主要是根據(jù)生
產(chǎn)中使用或產(chǎn)生的物質(zhì)性質(zhì)及其數(shù)量等因素進(jìn)行考慮?！督?
筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的燃燒性能和耐火極
限按高低順序共分為甲、乙、丙、丁、戊等五類，針對(duì)建
筑物的耐火等級(jí)、燃燒性能及相應(yīng)的建筑應(yīng)達(dá)到的耐火極
限做出了規(guī)定?！妒突て髽I(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中的一般要
求是如何定量確定防火保護(hù)措施，使得鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火
極限時(shí)間大于或者等于規(guī)定的耐火極限，涂有耐火層的構(gòu)
件，其耐火極限不應(yīng)低于1．5小時(shí)，耐火層為防火涂料時(shí)，
應(yīng)采用厚型元機(jī)并能適用于烴類火災(zāi)的防火涂料。
1 火災(zāi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理 3 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料
任何燃燒都必須包括三個(gè)要素：可燃物質(zhì)、助燃劑、
火源。建筑用鋼(Q235、Q345鋼等)在全荷載的情況下失去
靜態(tài)平衡穩(wěn)定性的臨界溫度為540℃左右。鋼材的力學(xué)性
能隨溫度的不同而變化。溫度在150℃ 以下時(shí)，鋼材的屈
服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量變化不大。溫度在250℃ 左
右時(shí)，鋼材抗拉強(qiáng)度反而提升，但是沖擊韌性變差，此溫
度范圍內(nèi)破壞呈現(xiàn)脆性特征。溫度達(dá)到300℃ 左右時(shí)，鋼
材屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量開始顯著下降，鋼材產(chǎn)
生徐變。當(dāng)溫度達(dá)到500℃ 左右時(shí)，鋼材的性能已經(jīng)不能
滿足建筑結(jié)構(gòu)的要求。因此，采用沒有保護(hù)的普通建筑用
鋼作為建筑物承載的主體，一旦發(fā)生火災(zāi)，建筑物會(huì)迅速
坍塌，對(duì)人生命和財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重?fù)p失。
2 鋼結(jié)構(gòu)的火災(zāi)防治和防火設(shè)計(jì)
防止鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中迅速破壞應(yīng)根據(jù)不同情況采用不
同的方法，如采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼材，
降低熱量傳遞的速度從而推遲鋼結(jié)構(gòu)升溫、強(qiáng)度變?nèi)醯臅r(shí)
間等，目前現(xiàn)行工程中常用的防火辦法有：
(1)外包法。就是在鋼結(jié)構(gòu)外表添加外包層。
(2)充水法。利用空心鋼構(gòu)件內(nèi)灌水來抵御火災(zāi)。
(3)屏蔽法。把鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置在由耐火材料組成的圍護(hù)
結(jié)構(gòu)內(nèi)。
(4)膨脹材料。利用防火材料將鋼材包裹。
(5)主動(dòng)防火法。提高鋼結(jié)構(gòu)本身的防火性能(如采
用防火鋼)或設(shè)置結(jié)構(gòu)噴淋。
選擇鋼結(jié)構(gòu)的防火措施時(shí)，應(yīng)考慮鋼結(jié)構(gòu)所處部位，
需防護(hù)的構(gòu)件性質(zhì)，采取防護(hù)措施以后結(jié)構(gòu)增加的重量和
空間，防護(hù)材料的可靠性，施工難易度和經(jīng)濟(jì)性等。有效
的設(shè)置防火分區(qū)是必須采取的措施之一。防火分區(qū)可以在
建筑內(nèi)防止火勢(shì)向其它區(qū)域蔓延、擴(kuò)散，有效的控制火災(zāi)
的范圍?；馂?zāi)探測(cè)報(bào)警技術(shù)以及煙氣控制技術(shù)在現(xiàn)代建筑
防火設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也為鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)防治帶來新的保障。
在火災(zāi)防治的各種辦法中，防火涂料是應(yīng)用范圍最廣、
最為經(jīng)濟(jì)的，采用防火涂料進(jìn)行阻燃的方法被公認(rèn)為最為
簡(jiǎn)潔有效的防火保護(hù)措施之一。將防火涂料涂裝于鋼材表
面，除具有裝飾和保護(hù)作用外，由于涂料本身的不燃性，
能有效的阻止火災(zāi)的蔓延。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的防火原理有
以下三點(diǎn)：
(1)涂層對(duì)鋼材基層起到了屏蔽作用，使鋼結(jié)構(gòu)不至
于直接暴露在高溫的火焰中。
(2)涂層在高溫吸熱以后，部分物質(zhì)分解出蒸氣和其
他不燃?xì)怏w起到了消耗熱能、降低火焰溫度和燃燒速度、
稀釋助燃劑的作用。
(3)涂層本身多孔材質(zhì)和受熱后形成的炭化泡沫層，
能有效阻止熱量迅速向鋼基層傳遞，從而推遲了鋼結(jié)構(gòu)基
材強(qiáng)度的降低，提高了鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限。
防火涂料按照厚度分為：超薄型防火涂料、薄型防火
涂料以及厚型防火涂料，應(yīng)根據(jù)建筑部位和耐火極限要求
的不同，選擇相應(yīng)的防火涂料。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)防火涂料廠
家眾多，質(zhì)量良莠不齊，選擇時(shí)應(yīng)慎重。
4 結(jié)語
隨著鋼結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)欣欣向榮的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的火災(zāi)防
治技術(shù)也在日新月異的發(fā)展，而且越來越受到社會(huì)各界和
相關(guān)部門的重視。具體設(shè)計(jì)和建筑施工中，應(yīng)根據(jù)建筑特
點(diǎn)和使用功能等因素選擇最為合理的火災(zāi)防治方案，并應(yīng)
制定相應(yīng)的火災(zāi)應(yīng)急方案，做到齊頭并進(jìn)，最大限度減少
火災(zāi)發(fā)生時(shí)對(duì)人民生命和財(cái)產(chǎn)的威脅，保證建筑的安全。
[ID：6861]
參考文獻(xiàn)：
[I] GB50016—2006，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S]．
[2] GB50160—2008，石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范[s]
[3] 劉新，時(shí)虎．鋼結(jié)構(gòu)防腐和防火涂裝[M]．北京：化學(xué)工業(yè)
出版社．

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