如何做好钢结构建筑防火设计.pdf

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1、如何做好钢结构建筑防火设计孙颖(天津市市政工程设计研究院，天津市300051)摘要：简述了钢结构所具有的特性并参考海外资料，论述了抗火设计以及防火的基本方法。并且提出了今后工作中需要大量研究的问题，为钢结构设计的完整性提供更多的参考。关键词：钢结构抗火设计耐火保护随着经济的发展，近年来钢结构在现代建筑工程中是最主要的结构形式之一。根据1995年统计的资料显示来看，国内有超过100栋超高层建筑物中钢结构占了7％，例如北京156．4米的国贸中心，183．5米高的京城大厦，上海365米高的金茂大厦，深圳310米高的地王大厦。随着城市的发展，建筑规模扩大

2、，钢结构的地位越来越重要，钢结构建筑有广阔的前景。1钢结构与传统的钢筋混凝土结构的特点针对钢结构和传统的钢筋混凝土结构方面具有的特点来说，其有很多方面的表现，具体而言：1，钢结构具有很好的弹性，在受力方面的表现要远远优于钢筋混凝土结构。2，钢材在塑性和韧性方面表现更加出众，这点在抗震方面更具有优势。3，钢结构的自身重量相对较轻，在应对结构性自振方面具有很明显的优势。4，在加工制作钢材的过程中，因为制作工艺以及制作周期相对较短所以在整体施工中可以有效节省工期。综上所述，钢结构具有很多方面的优势和特点，但是钢结构却有一个非常致命的缺陷，那就是在耐火方

3、面的表现上相对较差，需要我们给予重视并采取措施进行防范。钢结构建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架，它的安全性直接关系到整幢建筑的安全，它们大都采用钢材，钢材虽然是不燃烧材料，但在火灾的高温作用下，其力学性能会发生很大的改变，屈服强度、弹性模量等随温度升高而下降。在高温条件下其内部应力也会发生改变，使钢结构承重体系出现问题。2如何才能做好钢结构建筑的防火设计(1)根据建筑物的火灾危险性和重要性，合理确定建筑的耐火等级和防火设计方法耐火等级的选定各种建筑由于其使用性质、重要程度、规模大小的不同，火灾危险性存在差异。(2)抗火的设计方法。钢结构的设计有它本

4、质几个要点：首先要选定好的耐火保护材料以及需要的厚度，才使得钢结构在发生火灾的情况下不会超过它的温度界限，保证它的稳定性，即使高温也不改变钢结构能承受的重量。在试验的基础上进行抗火设计是一种简单明了的方法，即要按照要求来测定某种建筑物的抗火时间，再对其承重进行测试，然后检测它的抗火时间的长短。钢构件在火灾中的耐火时间一定不能低于标准的时间。我国《现行建筑设计防火规范》明确要求了钢构件和钢柱的耐火时间要按照此法标准设计，但该试验的方法有一定的缺陷，首先，它对于耐火时间、耐火等级不能确定。由于目前的建筑兴建的造型、功能都比较驳杂，体量也很大，同一个建

5、筑物内的构件组成部分有差异。其次，难以试验构件在结构中的受力，而构件在结构中的受力恰恰对耐火时间影响很大。最后，但是该法规定的试验方法有一定的缺点，他对于测试的耐火时间及耐火等级完全不能进行详细的确定、分级。现在的建筑造型都多变，功能不一，体积也较大，每一个建筑物都的组成都有不同的构建。其次，构件在结构中的受力难以在试验中实现，恰恰构件在结构中的受力情况是对耐火时间长短有巨大影响的。在构件处于高温受火时产生的温度受力，这一影响在却难以在试验中准确的反应出来。可以见得早时期的耐火设计不仅不经济，而且不安全。现在的钢结构耐火设计已经从以前的传统试验方

6、法，转变为更先进的现代计算方法，其中欧洲等几个大国早在20世纪70年代之时就进行了耐火结构的研究，用现代的计算方法来替代了以往的传统试验，可以避免以往试验出现的问题，可以更好的研究钢结构的设计发展方向。目前世界各国对钢结构采用多种方法进行保护。从原理上说分为两种：1)截留法又分为：喷涂法、包封法、水喷淋法、屏蔽法。这些方法都是通过一些技术手段，来提升钢结构抗火极限。喷涂法便是将防火的涂层材料直接喷涂在钢构件的表面上，形成保护层，提高钢构件的耐火性；包封法就是用抗火的材料将钢构件包裹起来。包封材料多样，有放火板材，砖或者混凝土，钢丝网涂抹火砂浆等等

7、；水喷淋法是在钢构件上方设置喷淋装置，起火时，开始喷水，水会在钢构件的表面形成连续流动的保护膜，降低构件温度，从而提高构件的抗火能力，达到保护作用；屏蔽法是把房屋的钢构件直接埋藏在耐火的墙内或者顶部，不暴露在外，这种方式主要适用于屋盖系统的保护。2)疏导法：与截留法不同，疏导法允许热量传到构件上，然后设法把热量导走或消耗掉，同样可是构件温度不至升高到临界温度，从而起到保护作用。3钢结构建筑设计时要充分考虑人员疏散问题在钢构件自身存在缺陷的情况下，我们在设计钢结构建筑的时候就必须要充分的考虑到人员安全快速疏散的问题，钢结构是建筑防火的重要组成部分，

8、在设计之时就必须做好安全设计工作，这样可以从本质上减少和杜绝建筑物发生火灾，并且在一但发生火灾之时能把伤亡损失降低到极限。否则，就会在建