隨著國民經(jīng)濟與鋼產(chǎn)量的提高,鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各類大跨度、多層和高層建筑中。大跨度工業(yè)廠房、倉庫、橋梁、體育場館;超高度鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代化的辦公樓,高聳的電視塔、還有結(jié)構(gòu)復(fù)雜得建筑造型等。但是鋼結(jié)構(gòu)防火是一個很關(guān)鍵的問題,下面就來談一下。
1 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點及發(fā)展空間
我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展與國外發(fā)達國家相比還有很大差距,這些差距將使我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)存在著較大的發(fā)展空間。根據(jù)國民經(jīng)濟建設(shè),按每年遞增7~9%速度發(fā)展,中國目前鋼結(jié)構(gòu)制造業(yè)年產(chǎn)量600~700萬噸(包括工程建設(shè)和鋼結(jié)構(gòu)制品)的能力將迅速擴大,按發(fā)達國家鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量占總鋼材產(chǎn)量10%計算,中國鋼結(jié)構(gòu)的年產(chǎn)量應(yīng)達到1700~2000萬噸。
基于以上來看,鋼結(jié)構(gòu)必然隨著社會的發(fā)展,以其可靠得性能,日益完善得工廠化程度而被廣泛的推廣。
2鋼結(jié)構(gòu)建筑的缺點
鋼結(jié)構(gòu)具有耐腐蝕性能差和防火性差的缺點。
腐蝕問題可以通過涂刷高性能防護漆、定期得維護和研制提高鋼材本身防腐蝕性強的耐侯鋼來解決。
鋼材耐熱不耐高溫,隨著溫度的升高,強度和彈性模量下降,伸長率和線膨脹系數(shù)增大。這體現(xiàn)了鋼材溫度升高時強度下降塑性提高。鋼結(jié)構(gòu)通常在600℃溫度左右強度就會降為零而失去承載能力,發(fā)生很大的形變,導(dǎo)致建筑物崩潰倒塌。一般不加保護的鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限為15分鐘左右,與建筑物耐火極限標準差距很大,也正是這一缺點制約了鋼結(jié)構(gòu)的運用和發(fā)展。在我們?nèi)粘I钪,由于各種自然原因和人為原因,火宅時有發(fā)生,并造成很大的災(zāi)難。為了保證國民經(jīng)濟的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展和人們得生命財產(chǎn)**,防止火災(zāi)發(fā)生具有十分重大的社會意義和經(jīng)濟意義。
3 鋼結(jié)構(gòu)的防火處理方法
火災(zāi)的發(fā)生機理非常復(fù)雜,單體建筑的防火設(shè)計是一個系統(tǒng)工程,一般分為防止起火及火勢擴大系統(tǒng)、防煙與**疏散系統(tǒng)、機構(gòu)耐火設(shè)計系統(tǒng)等。鋼結(jié)構(gòu)防火屬于結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計部分。由于個系統(tǒng)具有統(tǒng)一性,鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計**放在整個建筑防火系統(tǒng)中加以考慮。目前我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》對建筑物得耐火等級及相應(yīng)構(gòu)件的耐火等級做了具體的規(guī)定。我們在做鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計時,只要鋼構(gòu)件的耐火極限大于規(guī)范要求的耐火極限。
目前我國廣泛采用的鋼構(gòu)件防火措施主要有防火涂料法和構(gòu)造防火兩種類型。構(gòu)造防火方法主要是發(fā)泡防火漆法和外包防火層等方法。對于外露的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,如樓梯等多用涂料和漆料,采用10~40mm厚的涂料,耐火極限可達1.5~3h,而發(fā)泡漆的耐火時間一般為0.5h。對隱藏的構(gòu)件,珍珠巖防火噴涂或采用防火板是經(jīng)濟有效的方法,30~40mm厚的噴涂可實現(xiàn)1.5h的耐火極限,并兼有一定的防腐能力。暴露鋼構(gòu)件一般采用耐腐蝕涂料或油漆防腐,由底漆和面漆組成。目前防腐涂料的有效期為10~20年,所以要定期重新涂刷。鍍鋅壓型鋼板本身具有一定的防腐能力,在用于樓蓋時可借助于防火涂料解決防腐問題,但用于屋面和外墻面時還要涂以有機涂料,增加其耐久年限。
3.1 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料法
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料法就是在鋼結(jié)構(gòu)上噴涂防火涂料以提高其耐火極限。目前,我國鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要分為薄涂型和厚涂型兩類,即薄型(B類,包括超薄型)和厚型(H類)。薄型涂層厚度在7mm以下,在火災(zāi)時能吸熱膨脹發(fā)泡,形成泡沫狀炭化隔熱層,從而阻止熱量向鋼結(jié)構(gòu)傳遞,延緩鋼結(jié)構(gòu)溫升,起到防火保護作用。其主要優(yōu)點是:涂層薄,對鋼結(jié)構(gòu)負荷輕,裝飾性較好,對小面積復(fù)雜形狀的鋼結(jié)構(gòu)表面的工比厚型要容易;厚型涂層厚度為8-50mm,涂層受熱不發(fā)泡,依靠其較低的導(dǎo)熱率來延緩鋼結(jié)構(gòu)溫升,起到防火保護作用。兩者具有不同的性能特點,分別適用于不同場合,但是,無論那種產(chǎn)品均應(yīng)通過國家檢測機構(gòu)檢測合格,方可選用。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的按以下規(guī)則選用:
室內(nèi)裸露鋼結(jié)構(gòu)、輕型屋蓋鋼結(jié)構(gòu)及有裝飾要求的鋼結(jié)構(gòu),當(dāng)規(guī)定耐火極限在1。5h及以下時,宜選用薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
室內(nèi)隱蔽鋼結(jié)構(gòu)、高層全鋼結(jié)構(gòu)及多層廠房鋼結(jié)構(gòu),當(dāng)規(guī)定其耐火極限在1。5h以上時,應(yīng)選用厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。
露天鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)選用適合室外用的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,用于保護鋼結(jié)構(gòu)的防火涂料應(yīng)不含石棉,不用苯類溶劑,在施工干燥后應(yīng)沒有刺激性氣味;不腐蝕鋼材,在預(yù)定的使用期內(nèi)須保持其性能。
確定鋼結(jié)構(gòu)北京防火涂料涂層厚度的原則:
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的涂層厚度,可按下列原則之一確定:
按照有關(guān)規(guī)范對鋼結(jié)構(gòu)不同構(gòu)件耐火極限的要求,根據(jù)標準耐火實驗數(shù)據(jù)選定相應(yīng)的涂層厚度。
根據(jù)標準耐火試驗數(shù)據(jù),按照計算方法確定涂層的厚度。