【优质文档】浅谈钢结构防火技术及防火板在钢结构建筑中的应用.pdf
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1、摘要 简述钢结构住宅的建筑特点,火灾是钢结构建筑主要的安全隐患,提出包敷 法和喷涂法是钢结构防火最普遍的解决措施,以及如何确定钢结构的耐火等级, 并以工程实例说明GF 防火板对钢结构防火的重要作用及施工工艺。 钢结构防火耐火极限包敷法GF 防火板 In this paper, the author introduces the characters of the steel structure houses during the building and the biggest hidden trouble of these building fire, the methods of wrap
2、 and spread which is the most popular measure to defend the fire is also refered. Through the projec example, the paper expounds how to differentiate the grad of fire-resistant, the construction technology of the GF fireproofing board. Steel sturcture fireproofing fire-resistant limit the wrap metho
3、d GF fireproofing board 1. 前言 1.1 建筑自人类产生以来都是人们生活的重要组成部分,但在很长时间里运用 的都是石材,木材等。随着科技的发展新型材料的运用越来越广泛,其中钢材是 其中普遍采用的一种。而以钢结构为主体的建筑是现代空间结构发展的主流,钢 结构建筑与钢筋混凝土,砌体,木结构建筑相比有一定的差别,钢结构建筑通常 由型钢、钢管、钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,探讨现代钢结构 建筑设计与表现具有重要的意义和价值。 1.2 我国自 1949 年全国解放后,钢结构就在大跨重型工业厂房、大型公共建 筑和高耸结构中得到了应用。尤其是近20 年来,钢结构更加广泛
4、应用于土木工程 的公共建筑中,比如北京的奥运场馆、滨洲的国际会展中心等,我国目前不仅能 生产各种类型的建筑钢材,同时钢材生产的新技术、新工艺、新产品日益也增多, 如 H 型钢梁、钢柱、钢桁架的生产,使建筑结构充满现代化时代气息,实际证明 钢结构建筑在我国更具有广阔的发展前景。为此,建设部和国家科委“十五”课 题是住宅产业现代化,也即:住宅建筑作为一个整体产品,实现以标准化、规模 化和个性化设计,工厂化、集约化、装配化和工业化施工,市场化销售和社会化 服务为宗旨的住宅产业现代化,简而言之,住宅产业化就意味着工厂化、标准化、 配套化。莱钢集团作为一家国有大中型钢铁企业,已率先在国内推出钢结构住宅
5、产业化。 2. 钢结构住宅的建筑特点 2.1 预工程化程度高,建设成本降低,工期缩短 钢结构建筑模数协调统一标准实现了建筑工业化大规模生产,提高了建筑预 工程化,使不同材料、不同形状和不同制造方法的建筑构配件具有一定的通用性 和互换性。同时钢结构建筑的预工程化使材料加工和安装一体化,大大降低了建 设成本;并且加快了施工速度,使工期能够缩短40以上,从而加快了房地产开 发商的资金周转速度,使建筑能更早投入使用。 2.2 钢结构建筑能够满足高度和跨度的要求 钢材组织均匀,接近于各向同性匀质体,强度高,弹性模量亦高。其密度与 强度的比值远小于砖石,混凝土,木材,在同样受力情况下钢结构自重小,从而 可
6、以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵活的结构形体。 2.3 原材料可以循环使用,有助于节能环保和可持续发展 发展钢结构对于资源,能源都非常短缺的我国意义尤为重大,钢材是一种高 强度高效能的材料,具有很高的再循环价值,边角料也有价值,不需要制模施工。 目前,国内引人注目的新型住宅产品是莱钢建设有限公司推出的绿色节能钢结构 住宅,该类型住宅采用工厂预制现场拼装保温隔热外墙板,室内温度变化小,热 损失低。不论冬夏,都具有舒适当居住环境。与砖混结构住宅相比,可节能65 以上,冬夏季空调设备可节约耗电30以上。 3. 钢结构中建筑设计的防火问题 火灾是对钢结构建筑的最大危害,首先我们来分析一下钢结构建筑
7、的火灾特 点。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,钢材虽然是不燃材料,但其耐火性能很差,随着温 度的变化,其力学指标会发生很大的改变,承载力和平衡稳定性会随温度升高而 大幅度下降。钢结构在温度达到350、500、600时,其强度分别下降13、 12、23,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,按理论计算,在全负荷下,钢结构失去平衡稳定性的临界温度为500,一般 火场温度都在 8001000左右,在这样的高温条件下, 无任何保护的钢结构很 快就会出现塑性变形,大约15 分钟内就会倒塌。比如美国世贸中心大楼外墙是排
8、 列很密的钢柱,外面包以银色铝板,在美国911事件中飞机满载燃油撞击大楼后, 造成大楼承重的钢结构筒体的保护层被破坏,在强烈的高温作用下,钢结构筒体 承载强度迅速下降,短短20 分钟后这个世界上最著名建筑就消失在我们面前。 3.1 钢结构防火问题受到各界的广泛关注,如何才能做好钢结构建筑的防火设计 呢? 首先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。各种建 筑由于其使用功能和重要性的不同,火灾危险性存在差异,我们设计时要根据业 主提供的建筑要求, 根据建筑设计防火规范 和高层民用建筑设计防火规范 , 确定建筑物的火灾危险性,再根据火灾危险性,确定建筑的耐火等级,目前,国 内的钢结
9、构防火保护时间是按照建筑设计防火规范、 高层民用建筑设计防火 规范所规定的建筑结构构件耐火极限来确定的。 3.2 钢结构的耐火极限的确定 钢结构整体的耐火极限可按该建筑中所有构件的耐火极限的最大值确定。 当确定钢结构构件的耐火极限时,应着重考虑以下因素: 建筑的耐火等级,构件的重要性,构件在建筑物中的部位。目前我国结构构件的 耐火极限的确定仅考虑前两个因素。见表3.2-1 耐火等级、燃烧性能和耐 火极限( h) ,构件名称 一级二级三级四级 墙 防火墙 非燃烧体 4.00 非燃烧体 4.00 非燃烧体 4.00 非燃烧体 4.00 承重墙、楼梯间、 电梯井墙 非燃烧体 3.00 非燃烧体 2.
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