浅谈钢结构建筑的防火设计.doc

浅谈钢结构建筑的防火设计.doc浅谈钢结构建筑的防火设计摘要:木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,防火涂料中图分类号:TU391文献标识码:A文章编号:Abstract:thispaperaroundthesteelstructurebuildingfirepreventiondesign,mainlyintroducedthesteelstructureoftheperformance,:steelstructure,firepreventiondesign,firecoatings引言近年来,钢结构在建筑工程中发挥着越来越重要的作用。特别是1985年,我国兴建了第1幢高层钢结构建筑“深圳发展中心大厦”以来,开辟了我国建筑钢结构的新领域。为了建筑方面的规例的功能要求,做好消防安全是非常的必要的,以确保规定的期限内建筑物的稳定。本文论述了钢结构抗火设计及防火保护的基本方法。一、 钢结构建筑的特点钢结构与传统的钢筋混凝土结构相比具有以下特点:(1) 钢材材质均匀,可认为为理想的弹性材料,受力状态简单明了。(2) 钢材的塑性和韧性好,有利用提高结构的抗震性能。(3) 钢结构强度高,自重轻,降低结构的自振周期,减小结构设计内力,降低基础造价。(4) 钢结构制作周期短、施工速度快等。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。二、 钢结构在火灾时的破坏机理火灾发生时产生的热量是以辐射和对流传给结构构件的,即使构件是不燃的,由于温度上升也会引起膨胀和强度的降低。热膨胀引起构件伸长,或两侧受热不均时引起构件弯曲,产生位移或约束力,在刚性框架结构中,由于横梁伸长而产生的约束增大,可能把柱子从其承载处推开,使结构受到破坏,引起垮塌。钢结构构件在温度升高时,强度会降低。钢结构构件在达到屈曲强度时会有很大的塑性变形,肉眼很容易观察。很多研究成果表明,当温度不超过600°C时,在恒定荷载作用下,钢材的变形过程可以考虑为不依赖于时间的过程,其徐变的影响可以包括在应力一应变关系中。在最低温度20°C时,承受240N/;在临界温度600°C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