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1、浅谈钢结构建筑的防火设计:本文围绕着钢结构建筑的防火设计，主要介绍了钢结构的性能、在火灾时的破坏机理及防火保护设计的措施等问题。 关键词:钢结构，防火设计，防火涂料 ：TU391：A： Abstract:thispaperaroundthesteelstructurebuildingfirepreventiondesign,mainlyintroducedthesteelstructureoftheperformance,inthedestructionmechanismoffireandfireprotectiondesignthemeasuresofthepr
2、oblem. Keym2左右的应力时应变为2.54mm;在临界温度600℃时,同样应变为2.54mm时,只能承受约30N/mm2左右的应力,相差了约7倍。因此,高温时钢结构构件的受力状况十分不利,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。 三、钢结构的防火保护设计措施 钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具有抗震、抗弯等特性。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。但是钢材作为建筑材料，在防火方面又存在一些难以避免的缺陷，它的机械性能，如屈服点、抗拉及弹性模量等均会因温度
3、的升高而急剧下降。钢随着温度的升高而失去钢的强度和刚度。图1显示了钢强度和温度之间的关系。在火灾感知上面，钢构件的设计荷载为周围环境温度，然后钢结构专用防火保护材料的钢构件，以确保某个特定的温度不超过极限温度。 3.1钢结构防火保护设计方法 除了进行基本的抗火设计我们必须考虑可行的防火保护，将两者紧密的结合起来，钢结构的防火保护的基本原理是采用耐火、绝热或吸热的材料，阻隔火焰和热量，推迟钢结构的升温速率，延缓钢结构表面到达临界温度的时间。主要方法有以下几种：（1）包封法；（2）屏蔽法；（3）水冷却法；（4）喷涂法。以下主要介绍屏蔽型防火和涂料型防火。 （1）屏蔽法
4、：屏蔽型防火的原理是通过将金属构件用耐火材料与火源隔断,从而保护钢构件。屏蔽是一种最为经济的防火方法。即将钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将构件包藏在两片墙之间的空隙里，只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的。另外还有采用钢结构防火涂料保护构件，这种方法具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点，一般不需要添加辅助设施，且涂层质量轻，还有一定的美观装饰作用，属于现代的先进防火技术措施。从建筑构造的角度看有以下几种常见形式: ①在一些特殊的部位设置防火屏障,将火源隔开,起到防火墙的作用。如:钢梁下安装防火平顶、钢柱外侧设置一定宽度的防火板等,可以
5、省却钢桁架、钢X架等的防火保护层。在室内防火处理时,有时可以采用这种方法将火灾发生频率高的防火分区与主要结构构件隔离开。另外在很多现代金属建筑中有一种结构外露的现象,除了展现结构与构造节点的力量美之外,在防火方面也很有益处。金属构件置于围护结构的外围,并保持一定的距离,当火灾发生时金属构件可以免受火焰的作用,隔墙板则可以起到隔热的作用,而且在发生火灾的情况下,外部空气保证了自然通风,起到了自然冷却金属构件的作用,也是一种变相的防火屏障。 ②使用混凝土与耐火砖完全封闭钢构件。混凝土与砖是天然的耐火材料,它们本身具有耐火性能,根据厚度的不同耐火极限也不同,因此可采用混凝土包裹
6、或者耐火砖包裹。以使用混凝土或砖来包裹钢构件,使钢构件达到一定的耐火极限。上海浦东的世界金融大厦的钢柱即采用这种方法。但是,混凝土与砖的耐火极限随着厚度的增加而增加,因此采用这种防火措施的钢构件通常身材臃肿占地较多,同时在一些构件上的施工也较为困难,特别是钢梁、斜撑等构件。同时也不利于材料的经济节约,在要求达到通透轻盈效果的钢结构建筑中,采用这种保护方法是很困难的。。耐火轻质板材的主要材料是水泥、石膏、硅酸钙、蛭石、陶瓷纤维、岩棉、砾石这些耐火、无毒的物质,加工成板材以后,通过不同的构造方法制成保护层。有采用软性的陶瓷纤维毡缠绕在钢构件上的,有使用掺无机纤维硅钙板、蒸压轻质
7、混凝土板、无机纤维强化石膏板、挤压成型水泥、预制混凝土板直接贴敷的缢偧保护的做法有直接包裹或贴敷、使用加固铁件连接、软性材料缠绕等。 （2）涂料型防火：涂料型防火的原理较为简单,通过涂抹耐火的涂料来抵抗火焰。通常防火涂料分为两种:薄型和厚型,也可以说是膨胀型和非膨胀型。 ①薄型涂料(膨胀型涂料):涂膜厚度为1～2mm,常温下较稳定,火灾时受热起泡、膨胀数十倍,形成隔热性能极佳的碳化层,保护钢构件不受火灾的毁损。这种耐火材料制成的保护层很薄,色彩多样,装饰性能极佳,适合于结构外露的金属建筑,有助于展现金属构件的力
