《安全管理》之建筑中钢构件的防火要求 VIP免费

建筑中钢构件的防火要求2001年9月11日，位于美国纽约市中心的世贸大厦遭到恐怖分子的袭击，在先后遭受两架民航客机的撞击后，仅过了20多分钟，这幢摩天大楼便轰然倒塌，造成了数千人的重大伤亡。世贸大厦是美国经济繁荣的象征，如此庞大的建筑为何这般不堪一击，建筑专家们众说纷纭，但有一条是肯定的，那就是和这幢建筑的全钢结构构造有很大的关系。首先是钢构件遭到剧烈撞击，造成防火保护层松脱，紧接着大量泄漏的航空燃料在建筑内部猛烈燃烧造成楼内温度急剧上升，在高温作用下，无保护层的钢构件很快失去强度和承载能力，最终上演世贸大厦在瞬间化为乌有的人间惨剧。近年来，随着经济发展速度不断加快，为缩短建筑的建设周期及降低建筑的成本，钢结构被广泛应用到民用及工业建筑中，各地在经济开发区建设和老城区改造过程中，以钢结构作为建筑主要构件的建筑比例呈不断上升趋势，《建筑设计防火规范》（以下简称《建规》）、《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称《高规》）在规定各类建筑耐火等级和各主要构件耐火极限的同时，也对火灾危险性较小的钢结构建筑作出了不同程度的放宽。一、温度对钢材性质的影响钢材是常用的建筑材料，在常温下钢结构具有质量轻、强度高，特别是抗拉、抗剪能力强等优良特性，因此钢结构成为主要的建筑结构之一。钢材虽是一种不燃烧的材料，但是热的良导体，极易传导热量。钢材在温度超过300℃以后，屈服点和极限强度显著下降，达到600℃时强度几乎等于零。科学试验和实例都表明，未加保护的钢结构在火灾情况下，只需0.25小时，自身温度就会上升到540℃以上，致使构件本身扭曲变形，导致建筑物坍塌毁坏，变形后的钢结构也无法修复使用。因此建筑中采用的钢结构如未作防火保护，在发生火灾时将直接影响整个建筑的耐火时间，从而给内部人员疏散和消防队员扑救带来危险。二、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：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。2.外包层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。3.充水（水套）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。4.屏蔽将钢结构包围在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将钢构件包藏在两片墙之间的空隙里，只要增加少许耐火材料甚至不增加即达到防火的目的，所以这是最经济的防火方法。