钢结构工业厂房的建筑防火设计探究

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1、钢结构工业厂房的建筑防火设计探究摘要：随着我国经济技术的高速发展，我国的工业化程度也在日益提高，钢结构的应用也是越来越广泛，大面积多功能钢结构工业厂房日益增多，在工业生产过程中存在一些火灾隐患，我们要对火灾隐患进行一定的预防措施，对钢结构工业厂房进行必要的防火设计。关键词：钢结构；工业厂房；防火设计钢结构的耐火性能很差，但是钢材木身并不燃烧，只是火灾高温下，钢材的强度和刚度都明显下降，以致难以承受荷载，并最终导致整个结构的垮塌。在200°C以内，钢材性能没有很大变化；在430-540°C之间强度急剧下降；600°C时强度很低不能承担荷载。正是由于钢材的这种物理性能，火灾情况下

2、，当温度达到450-650°C时，钢结构就会失去承载能力，发生较人变形，导致钢柱、钢梁弯曲，最终因变形过人而不能继续工作，甚至垮塌。本文就钢结构工业厂房的防火措施就行了具体阐述。1钢结构工业厂房的防火措施（-）膨胀漆覆盖法将膨胀漆用喷涂、刷或者抹的方式在处理过的构件的表面形成保护膜，最高可达到2小时的耐火时间。膨胀漆防火材料的覆盖层在遇高温时能口然的膨胀成泡沫状，从而形成一层厚度可达原防火层厚度数十倍的隔热层，从而降低钢构件的升温速率。但这种方法不适用于潮湿环境，而仅适于在干燥的室内环境。（二）水泥砖填充法対于H型钢柱，在其翼缘以及腹板间空隙处填入水泥砖来降低构件的表面曝火面

3、积，并使截面上产生不同的温度区域，进而达到降低构件受热的速率及提高抗火性的目的。采用这种方法可达到30分钟左右的耐火时间，若需更高抗火时效，就须对暴露的钢构件的表面进行其它防火处理。（三）外包层法外包层法是目前应用最多的钢结构防火保护措施。按照构造形式的不同，可以分为以下3种：紧贴包裹法、空心包裹法和实心包裹法。3.1紧贴包裹法采用防火涂料涂覆于钢材表面，形成耐火隔热保护层，提高钢结构的耐火极限。钢结构防火方法的选择以构件的耐火极限要求为依据。紧贴包裹法适用于耐火极限要求为0.5-4h的钢结构建筑。钢结构防火涂料按英涂层厚度及性能特点可分为薄涂型和厚涂型2类。薄涂型钢结构防火

4、涂料涂层薄、重量轻、抗振性好、冇较好的装饰性。室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构，当规定其耐火极限在l・5h及以下时，宜选用薄涂型钢结构防火涂料；厚涂型钢结构防火涂料一般不燃、无毒、耐老化、耐久性较可靠。室内隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构，当规定其耐火极限在l・5h以上时，应选用厚涂型钢结构防火涂料。紧贴包裹法是一种常用的钢结构防火方法，在很多工程屮都有应用。如广州国际会议展览中心、国家图书馆工程钢结构都采用了紧贴包裹法。3.2空心包裹法一般采用防火板，沿钢构件的外围边界，将钢构件包裹起来。钢结构防火用板材分薄板和厚板两类。防火薄板使用厚度大多在6-

5、15mm之间，主要用作轻钢龙骨隔墙、吊顶和钢梁、钢柱的罩面板；防火厚板使用厚度在20-50mm之间，可直接用于钢结构防火。空心包裹法适用于耐火极限耍求为l・5-4h的钢结构建筑。山东莱钢建设有限公司开发的即墨德馨园小高层工程，工程主体为钢框架-剪力墙结构体系，梁为热轧II型钢梁，采用20mni厚的GF防火板（耐火极限2h）,支撑柱为焊接螺旋钢管，采用25nmi厚的GF防火板（耐火极限3h）,满足了主体结构设计耐火等级为二级的防火设计要求。3.3实心包裹法一般通过浇筑混凝土或砌筑耐火砖，将钢构件包裹起来，完全封闭钢构件。其优点是强度高、耐冲击，但缺点是混凝土保护层占用的空间大、

6、施工比较麻烦，特别是在钢梁和斜撑上施工十分困难。表面有装饰要求的钢结构，亦可采用粘贴柔性毡状隔热材料或涂敷厚涂型防火涂料、外用防火薄板作罩面板的复合保护法。实心包裹法适用于耐火极限耍求为1.5-3h的钢结构建筑。美国纽约人厦和上海世界金融人厦都有釆用实心包裹法。（四）喷涂法这种方法用专门的设备把一定厚度的防火涂料喷涂在钢结构构件的表面，从而来进行防火隔热保护，防止其在火灾屮迅速的升温造成挠曲变形塌落。其防火处理有：（1）涂层起屏蔽的作用，隔离火焰，使得钢构件不会直接暴露在火焰及高温中；（2）涂层吸热后的部分物质分解，放出水蒸汽或者其他的不燃的气体，从而降低火焰温度以及燃烧的速

7、度：（3）涂层多孔轻质或者受热膨胀形成炭化的泡沫层，热导率低，防止热量向钢基材迅速的传递，增加钢基材从受热温度升高到极限温度的时间，提高了其耐火极限。这种方法造价较低、拖工迅速、复杂的结构也较易覆盖，抗火时间最高可达数小时。但喷涂的表面不平整，较影响美观，常用于较隐蔽的钢构件。（五）屏蔽法屏蔽法是在钢构件的迎火面设置阻火屏障，将构件与火焰隔开，这样,即使建筑内部发生火灾，火焰也烧不到钢构件。屏蔽法主要适用于钢结构屋盖系统的保护。常见的屏蔽法包括在钢梁下面吊装防火平顶和在钢柱外侧一定范囤内设置防火板等方法