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从力学性能特点浅谈钢结构的建筑防火
发布时间:2019-04-19 11:20:36

钢结构在火灾高温状态下引起结构性能变化所应考虑的主要因素钢是不燃材料,但是作为结构材料,其耐火性能不是完美的,极易在受火高温状态下发生应变,导致结构破坏。主要因素有:
1.当温度升高时,钢构件要发生膨胀。因为钢结构一般为受到约束的超静定结构,因此构件膨胀产生附加应力。
2.在商盖fF,钢材的力学性能发生变化。
3.钢材的热导性。火焰、热空气、高温烟气通过辐射、对流向构件传热,而作为一种导热性能好的固体构件,钢材内部热传导是非常快的,因此其结构受热容易迅速传播,造成结构受热面扩大。
4.钢结构的荷载及约束条件。钢结构的基本功能是承受荷载,在火灾中,随着钢结构内部温度的升高,承载能力将下降,当下降到与荷载、温度产生的组合效应相等时,结构达到受火承载极限状态。
二、几种主要钢结构形式在火灾状态下的破坏特征
1.钢网架:通常用作为大跨度整体屋面承重结构,其结构形式主要是杆件通过螺栓连接起来的空间屋盖承重结构,整体连接性比较好,但是在高温下,杆件或接点变形,尤其是塑性变形或伸胀都会引起结构大的变化,甚至破坏。
2.门式钢架:门式钢架近年来在单层大空间公共建筑、工业厂房、仓库中应用十分广泛,此种结构是由钢门架通过斜拉支撑和檩条连接为~体构成的。如果门式钢架的连接构件在荷载和高温的组合作用下达到承载极限,门架则容易发生倒塌事故。
3.钢框架:一种较为常见的结构模式,属于超静定结构,容易在火灾下产生较大温度应力。
4.金属屋面:由于其结构特点所致,除很小的火灾外,受到高温后,无保护层的铁皮极易因温度过高而产生塑性变化,导致整体坍塌。
5.钢桁架:具有重量轻、结构紧凑、简洁的特点,但由于构件特性,受高温影响容易产生温度应力,造成结构破坏。
三、提高钢结构防火性能安全的主要防火防护措施
1.水冷却法:这种方法对结构设计、供水设施有专门要求,目前实际很
少应用。
2.单面屏蔽法:主要是在钢构件的迎火面设备阻火屏障,将构件与火焰隔开。
3.浇筑混凝土或砌筑耐火砖,完全封闭钢构件,但是占用的空间大。
4.采用耐火轻质板材作为防火外包层,用轻质板材、龙骨将钢构件包覆,主要用作住宅及写字楼。
5.涂抹防火涂料施工简便、重量轻、耐火时问长,而且不受构件形状限制,经济性和实用性比较好。
6.综合防护法:将以上几种措施根据经济性、美观性的要求进行综合作用。
7.为求防火性能的最佳化,在优化设计的基础上,合理地设置建筑自动灭火设备及以上防火措施。
四、影响钢结构防火性能安全的主要人为因素及防范措施
1.不能严格根据钢结构建筑使用性质类型确定建筑防火要求,从而出现要求不严,以致建筑物整体防火性能达不到要求的问题,特别是在使用功能复杂的以及用途不确定上的建筑上,更容易出现这类问题。因此应尽可能了解清楚建筑耐火等级和重要性,熟悉图纸,并适当预测其使用方向和特点,正确确定防火性能要求。
2.采取防护措施不当,造成施工不便,以致存在防护漏洞,另外对结构接点的防护不注意,或者对交叉施工考虑不足,不能及时弥补裸露结构部分的防护等。因此,在施工管理中应提高技术的准确性和全面性,强化施工现场监督力度。
3.没有对结构安全性能进行综合论证,忽视针对建筑的结构性能要求采取防护措施。应充分注意熟悉结构力学特点及防火使用性能安全要求,采取更为全面和准确的防护措施。
4.对钢结构防火保护措施不够重视或不清楚,造成疏漏。如对防火涂料的涂刷特点及厚度不熟悉,造成防护措施达不到要求,影响建筑整体防火性能安全。
5.施工现场监督不严,对使用的防火材料或采取的防护措施在施工中不按操作规程施工,造成偷工减料和防护措施徒有其表的问题。
6.对高温烟气给钢结构整体破坏带来的不利影响注意不够。总之,钢结构的特点决定了其防火性能安全要求相对混凝土结构复杂一些,因此充分进行钢结构的防火性能分析,有
针对性地对建筑物做好防火防护措施,作为规范要求的有效延伸,对有效提高钢结构建筑使用安全性能是很有必要的。伴随着中国的改革开放,电子工业首先在我国的东南沿海地区得到蓬勃发展,引进和购置了大量各种各样的sMT工艺设备。电信工业的高速发展,尤其是手机生产线的不断组建和扩建,大大推进了我国sMT设备和技术的发展。透过媒体(电视画面等),—个企业拥有sMT设备和生产技术是高科技的象征、现代化的标志。的确,看着令人眼花缭乱的机器手在方寸空间中穿针引线般的运行,不得不让人叹服“科学技术是第一生产力”。sMT为何得到如此快速的发展?主要是采用sM可以使电子产品组装密度更高、产品体积令更小、重量更轻、可靠性更高、抗震能力增强、高频特性更好,而且易于实现自动化、提高生产效率、降低成本。一般来讲,量减轻60%~80%,生产效率可提高数十倍。据来自大唐电信公司的一项数据表明,子信息产业作为国民经济的基础产业、先导产业和支柱产业,对国民经济发展、国家安全、人民物质文化生活水平的提高和社会进步正在发挥着越来越重要的作用。2003年,钢结构与钢筋混凝土结构相比,具有自重轻、施工周期短、抗震性能好、便予工业化生产、劳动强度低、再生利用率高等优点。由于其应用及结构形式发展较快,也带来了一些新的防火性能要求,而相关的防火设计规范在结构防火、构件耐火方面的阐述尚不够细,缺乏对整体结构统一的防火要求。因此有必要依据建筑防火性能化需要,在规范的基础上综合提出防火要求,充分利用现有条件。

 
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