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钢结构建筑抗火能力分析

点击:1684次 时间:2013/9/17 14:41:30

      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,材料可回收和再生,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。

      钢结构网架的耐火极限决定厂房的抗火灾能力。根据《钢结构网架设计规范》GB50017-2003钢结构厂房主要采用碳素结构钢和低合金高强度结构钢为主要材料。通常,钢结构网架厂房以钢柱、网架为主要支撑方式。全负荷的情况下失去静态平衡稳定性的临界温度为540℃左右,总体机械性能随温度的不同而有变化,一般结构温度达到350℃、500℃、600℃时,强度分别下降131223火灾中,火场温度通常会达到800~1200℃,这样的环境下,具有较高导热性能的钢结构网架一般会在15min左右,就会出现塑性变形,发生局部损坏,并完全丧失承载能力导致整体垮塌。其中,不同墙体资料及温度特性,对钢结构网架的内部温升和在高温下的受力变形会发生一定影响。

      现有钢结构网架厂房中,通常采用夹芯板作为间隔墙和外墙,内部以具有较高保温性能的聚苯乙烯、聚氨酯和岩棉等作为填充资料。前两者材料的耐火性能较差,易受热燃烧,会增大建筑火灾荷载,加快钢结构网架的温升,降低抗火灾能力。而岩棉自身属无机质硅酸盐纤维,不可燃,燃烧性能取决于其中粘接剂的类型和数量。一般情况下,金属夹芯板的耐火极限约10min左右即失去承重功能而垮塌。

      现在全世界都在呼吁节能减排,钢结构这种绿色环保的建筑结构形式在发达国家已经相当普及,在我国更有广大的发展空间,尤其是在住宅建筑方面更应该得到大力普及,目前,我国的钢产量已居全世界第一,为钢结构的推广吹来了东风,不要让耐火性阻碍了钢结构的脚步,我们应积极采取各种有效措施,提高钢结构的耐火性,加快钢结构的发展