摘要:钢结构具有自重轻、强度高、抗震性能好,施工时间短、材料可**再生等诸多优点,但由于钢材本身不能耐高温的特点,影响了钢结构建筑的安全性,阻碍了钢结构的发展。本文对钢结构的耐火性能做了简单介绍,并在设计以及施工方面提出了提高钢结构耐火性能的相关措施。
关键词:钢结构耐火性措施0引言建筑钢结构的优点多多,相比较传统的混凝土结构和砌体结构等,它性能稳定,质量轻强度高,抗震性能好,施工时可以在厂房进行加工再到现场装配,不仅装配的完整度好精密度高,而且能够大大的加快施工进度缩短工期。同时它还被称为“绿色建筑”,基础造价低,材料可**和再生,节能、省地、节水。
作为一种绿色环保建筑,近年来,钢结构住宅已被建设部列为重点推广项目。然而,这么好的建筑结构形式却有一处致命伤,那就是耐火性能差。由于钢结构建筑本身具有一定的可燃物,而钢结构本身又有受热强度降低极易造成建筑物倒塌等特性,因此钢结构建筑一旦发生火灾往往造成群死群伤等恶性火灾事故的发生。
最典型的例子就是美国的“911”事件,事件的主角是美国世贸中心大楼,是典型的钢结构高层建筑,坐落于美国纽约市曼哈顿闹市区南部、纽约海港旁,由5幢建筑物组成,其主楼呈双塔形,使用钢材7.8万吨,楼的外围有密置的钢柱,墙面由铝板和玻璃窗组成,素有“世界之窗”之称。“9.
11”恐怖袭击中,在大火的作用下主楼仅仅经过30分钟便轰然倒塌,造成了死亡2797人、损失360亿美元的举世震惊**。因此,要想大力推广钢结构,首先必须提高钢结构的耐火性,只有这样,才能使这种节能环保的建筑结构得到普及并真正发挥它的优势。1钢结构的耐火性能钢结构的耐火性能取决于钢材,钢材本身不燃烧,也具有较好的耐热性,但是钢材不耐高温,随着温度的升高,钢材的强度是呈下降趋势的,同时变形增大。
在200℃以内,钢材性能没有很大变化:430℃~540℃之间强度急剧下降;600℃时强度很低不能承担荷载。基于钢材的这种物理性能,在火灾发生时,当温度达到450℃~650℃时钢结构就会失去承载能力,发生很大的形变,导致钢柱、钢梁弯曲,结果因变形过大而不能继续工作,甚至垮塌。
一旦遇到高温,钢结构构件的变形甚至失效是无法避免的,我们只能尽可能的提高它的耐火极限,使钢结构不至于在发生火灾后立即失效倒塌。根据实验室测得的数据,常用钢结构构件的耐火极限只有15~30min。在国家标准《建筑设计防火规范》(gbj16-87)、《高层民用建筑设计防火规范》(gb50045-95)中规定一级耐火等级建筑的防火墙、柱和承重墙、楼梯间墙及梁的耐火极限为3小时和2小时。
对比可见未覆盖耐火保护层的钢构件的耐火极限距离防火规范的要求相差很大,根本不能满足火灾情况下对建筑防火的要求。要克服钢结构材料在实际应用中防火性能方面的不足,必须从多方面入手提高其耐火性能,以达到规范所规定的耐火等级要求。
如何提高钢结构建筑的防火性能
在400 c的温度下,钢架结构的强度开始降低 取决于负载情况 在温度达到600 c时,结构性钢架的抗屈强度将降低一半。大楼室内火灾经常会产生非常高的温度,因此,必须确保所有构件具备抗高温保护。具体地说,在评估无防护的钢结构建筑在暴露到火中的性能时,需要考虑如下多个因素 火灾的严重程度 发生火灾时建筑...
建筑钢结构耐火设计方法
作者 杨敏涛。科学与财富 2015年第35期。摘要 钢结构本身没有可燃性,强度很高,抗震性能很好,同时能够有效防止结构变形,但是它也存在着一定的不足,这种结构的耐火性能相对较差的,其自身的承载能力会随着温度的身高而不断下降,所以在钢结构建筑设计中一定要重视耐火设计,只有这样才能进一步保证建筑的安全性...
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作者 丁玉强。装饰装修天地 2015年第09期。摘要 钢结构优点很多,但却有一个致命的缺陷 耐火性能差。结构发生火灾后在很短的时间内就能把建筑物烧毁。文中针对钢材的抗火性能,参考了国内外的资料,总结出了钢结构的抗火设计方法及保护方法,并给出一些建议,为钢结构的设计提供参考。介绍了几种不同钢结构的防火...