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廊坊抗拉球铰支座-钢结构的耐火保护
一、钢结构的耐火保护
钢结构通常在450—650℃温度中就会失去承载能力,而发生很大的形变,导致钢柱、钢梁弯曲,并因过大的形变而不能继续使用。一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右,这一时间的长短与构件吸热的速度有关。要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足,必须进行防火处理,其目的是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围内,防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落。下面介绍几种不同钢结构的防火保护措施。
1、防火涂料法:采用钢结构防火涂料保护构件,这种方法具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点,一般不需要添加辅助设施,且涂层质量轻,还有一定的美观装饰作用,属于现代的先进防火技术措施。防火涂料法就是在钢结构上喷涂防火涂料以提高其耐火极限。正确选用防火涂料品种。市场上防火阻燃涂料的品种繁多,其防火性能也不尽相同。因此,必须充分了解防火涂料各品种的作用,把握其性能,并根据基材涂层正常使用条件及火灾环境条件等,正确选择防火涂料的品种。目前,我国钢结构防火涂料主要分为薄涂型和厚涂型两类,即薄型(B类包括超薄型)和厚型(H类)。薄型涂层厚度在7毫米以下,在火灾时能吸热膨胀发泡,形成泡沫状炭化隔热层,从而阻止热量向钢结构传递,延缓钢结构升温,起到防火保护作用。其主要优点是涂层薄,钢结构负荷轻,装饰性较好。厚型涂层厚度为8.50毫米,涂层受热不发泡,依靠其较低的导热率来延缓钢结构升温,起到防火保护作用。两者具有不同的性能特点,分别适用于不同场合。但是,无论哪种产品均应通过国家检测机构检测合格后方可选用。
2、发泡防火漆法:防火漆是由成膜剂、阻燃剂、发泡剂等多种材料制造而成的一种阻燃涂料。防火漆与一般油漆相比,在物理性能方面基本一样,不同的是它干燥以后,漆膜本身不易燃烧,遇火时能推迟火焰燃烧到涂漆的可燃物上,具有一定的防火性能。
3、外包防火层法:就是在钢结构外表添加外包层,可以现浇成型,也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强,以限制收缩裂缝,并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成保护层,砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂浆,也可以掺入珍珠岩或石棉。同时,外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板,并同时采用胶黏剂、钉子、螺栓在钢结构上加以固定。这种方法保护层强度高、耐冲击,需支模、浇注、养护等,施工周期长,且增加构件的重量较多,成本增加大。
4、充水(水套) 法:空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施,这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度,水在钢结构内循环,吸收材料本身所受的热量,受热的水经冷却后可以进行再循环,或由管道引入凉水来取代受热的水。这种方法在国外被广泛地使用在钢柱的防护中。这种方法造价低,对空心钢构件的防渗漏、防腐蚀要求高,只适用于空心钢构件的保护。
5、屏蔽法:钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内,或将构件包藏在两片墙之间的空隙里,只要增加少许耐火材料即能达到防火的目的。这是一种最为经济的防火方法。
二、建立防火分区
防火分区在门、厅、楼梯等处采取一些技术措施,用防火墙、防火门、防火卷帘加水幕都可以较好地解决。若建筑内设有自动喷水灭火设备,每层最大允许防火分区面积还可以增加l倍。
1、自动喷水灭火与防火分区
既然《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)规定,设自动喷水灭火装置的建筑,每层最大防火分区面积允许增加1倍。
2、防火带与防火分区
建筑内由于某种生产工艺边连续性的要求,无法设防火墙,可改设防火带。在有可燃构件的建筑中划出一段区域,将这个区域内的构件全部改用不燃性材料,并采取措施阴挡防火带一侧的烟火不会流窜至另一侧,从而直到防火分隔的作用。对防火带必须做到:1)防火带中的屋顶结构应用不燃性材料,其宽度不应小于6m,并高出相邻屋脊0.7m。2)防火带最好设在建筑内的通道部位,以得火灾时的安全疏散和扑救工作。3)防火带内不得堆放可燃物。 此法在实际实施过程中,从管理上不好控制防火带内无可燃物。并且在设计时对工艺布置限制大,影响工艺布置。 所以此方法实施有一定的难度。
3、独立水幕与防火分区
水幕可以起防火墙的作用,用独立水幕作防火分隔,是一个非常好的方案。防火水幕带宜采用喷雾型喷头,也可采用雨淋式水幕喷头。水幕喷头的排列不应少于3排,防火水幕带形成的水幕宽度不宜小于5m,流量2L/(s-m)。这种分隔方式灵活,不像防火墙要把车间截断,也没有大跨度防火卷帘的麻烦,理论上多大跨度都可以。在正常生产时,就好象它不存在,一旦有火灾需要防火分隔时,它可以立即实现有效分隔。 但独立水幕作防火分隔也不是完美解决方案:1)需水量大。2)建筑内发生火灾开始往往是局部的,只需几个灭火器就能解决问题,可此时若启动水幕,会对生产设备造成破坏,由此造成的损失比局部火灾的损失更大。因此需严格控制水幕的启动时机,防止误动,所以设计时采用人工手动启动更合适。3)有效维护麻烦,无法试水检验水幕系统的可靠性。
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