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安全文明專(zhuān)業(yè)資料:淺談鋼結構建筑防火設計

2016-02-25 10:37  來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )  【  【打印】【我要糾錯】

  淺談鋼結構建筑防火設計

  首先我們來(lái)分析一下鋼結構建筑的火災特點(diǎn)。鋼結構建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架,它的安全性直接關(guān)系到整幢建筑的安全,它們大都采用鋼材,鋼材雖然是不燃材料,但其耐火性能很差,隨著(zhù)溫度的變化,其力學(xué)指標會(huì )發(fā)生很大的改變,承載力和平衡穩定性會(huì )隨溫度升高而大幅度下降。鋼結構在溫度達到350℃、500℃、600℃時(shí),其強度分別下降1/3、1/2、2/3,在高溫條件下其內部應力也會(huì )發(fā)生改變,使鋼結構承重體系出現問(wèn)題,按理論計算,在全負荷下,鋼結構失去平衡穩定性的臨界溫度為500℃,一般火場(chǎng)溫度都在800℃-1000℃左右,在這樣的高溫條件下,無(wú)任何保護的鋼結構很快就會(huì )出現塑性變形,大約15分鐘內就會(huì )倒塌。2002年9月11日,美國紐約的世界貿易大廈在恐怖襲擊中倒塌,導致300多名消防隊員無(wú)辜喪生。飛機滿(mǎn)載燃油撞擊大樓后,造成大樓承重的鋼結構筒體的保護層被破壞,在強烈的高溫作用下,鋼結構筒體承載強度迅速下降,短短20分鐘后這個(gè)世界上最著(zhù)名建筑就消失在我們面。2003年我國青島市的正大食品廠(chǎng)鋼結構廠(chǎng)房發(fā)生特大火災,造成廠(chǎng)房大面積倒塌,很多工人葬生火海;1972年天津市體育館發(fā)生火災,致使屋頂坍塌,造成巨大人員傷亡。這些眾多的火災案例都暴露出了鋼結構建筑存在的一個(gè)致命弱點(diǎn)就是耐火性極差,這就給我們廣大建筑設計人員提出了一個(gè)新的課題,怎樣才能做好鋼結構建筑的防火設計,使鋼結構建筑更好地服務(wù)于我們的經(jīng)濟建設。

  如何才能做好鋼結構建筑的防火設計呢?我認為應該做到以下三個(gè)方面:

  一、根據建筑物的火災危險性和重要性,合理確定建筑的耐火等級。各種建筑由于其使用功能和重要性的不同,火災危險性存在差異,我們設計時(shí)要根據業(yè)主提供的建筑要求,根據《建筑設計防火規范》和《高層民用建筑設計防火規范》,確定建筑物的火災危險性,再根據火災危險性,確定建筑的耐火等級,比如一個(gè)60米高的綜合樓,根據《高規》其屬于一類(lèi)高層建筑,它的耐火等級應為一級,其梁、柱、屋頂承重構件的耐火極限應分別不低于2小時(shí)、3小時(shí)、1.5小時(shí),如果我們在設計時(shí)沒(méi)有正確核定耐火等級,確定的耐火等級過(guò)高或過(guò)低,都會(huì )造成我們設計失誤,過(guò)高造成浪費,過(guò)低則造成不安全。

  二、設計時(shí)要選用恰當的鋼結構防火保護方法。目前我國鋼結構主要采用三種保護方法:噴涂法、包敷法、水淋冷卻法,它們都是通過(guò)一定的技術(shù)手段來(lái)提高鋼結構的耐火極限。具體而言,噴涂法就是在鋼結構表面涂上一層防火涂料,形成一個(gè)保護膜,從而提高建筑構件的耐火極限,它有厚型和薄型之分,不同厚度的涂層其耐火極限不同;包敷法是采用磚、混凝土、硅鈣板等材料將鋼結構包裹,從而形成保護層,提高構件耐火極限;水淋冷卻法是在鋼結構上部布置自動(dòng)噴淋系統,發(fā)生火災時(shí),啟動(dòng)噴淋在鋼結構表面形成一層連續的水膜,達到保護作用。我們在設計時(shí),要根據不同建筑對構件耐火極限的要求,通過(guò)科學(xué)比較,選出最恰當的防火保護方法,達到經(jīng)濟和安全要求。

  三、鋼結構建筑設計時(shí)要充分考慮人員疏散問(wèn)題。由于鋼結構建筑自身存在的弱點(diǎn),我們在設計時(shí)要充分考慮人員疏散的因素,將人員密度指標和鋼結構建筑的特點(diǎn)綜合起來(lái)考慮,加強對安全疏散路線(xiàn)、疏散距離、疏散寬度的設計要求,保證人員疏散時(shí)間小于建筑構件的耐火極限,確;馂臅r(shí)人員能安全逃生,避免群死群傷火災事故的發(fā)生。

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