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武漢抗拉球鉸支座-鋼結(jié)構(gòu)的耐火保護

　　一、鋼結(jié)構(gòu)的耐火保護

　　鋼結(jié)構(gòu)通常在450—650℃溫度中就會失去承載能力，而發(fā)生很大的形變，導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，并因過大的形變而不能繼續(xù)使用。一般不加保護的鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限為15分鐘左右，這一時間的長短與構(gòu)件吸熱的速度有關(guān)。要使鋼結(jié)構(gòu)材料在實際應(yīng)用中克服防火方面的不足，必須進行防火處理，其目的是將鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限提高到設(shè)計規(guī)范規(guī)定的極限范圍內(nèi)，防止鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中迅速升溫發(fā)生形變塌落。下面介紹幾種不同鋼結(jié)構(gòu)的防火保護措施。

　　1、防火涂料法：采用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護構(gòu)件，這種方法具有防火隔熱性能好、施工不受鋼結(jié)構(gòu)幾何形體限制等優(yōu)點，一般不需要添加輔助設(shè)施，且涂層質(zhì)量輕，還有一定的美觀裝飾作用，屬于現(xiàn)代的先進防火技術(shù)措施。防火涂料法就是在鋼結(jié)構(gòu)上噴涂防火涂料以提高其耐火極限。正確選用防火涂料品種。市場上防火阻燃涂料的品種繁多，其防火性能也不盡相同。因此，必須充分了解防火涂料各品種的作用，把握其性能，并根據(jù)基材涂層正常使用條件及火災(zāi)環(huán)境條件等，正確選擇防火涂料的品種。目前，我國鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要分為薄涂型和厚涂型兩類，即薄型(B類包括超薄型)和厚型(H類)。薄型涂層厚度在7毫米以下，在火災(zāi)時能吸熱膨脹發(fā)泡，形成泡沫狀炭化隔熱層，從而阻止熱量向鋼結(jié)構(gòu)傳遞，延緩鋼結(jié)構(gòu)升溫，起到防火保護作用。其主要優(yōu)點是涂層薄，鋼結(jié)構(gòu)負荷輕，裝飾性較好。厚型涂層厚度為8.50毫米，涂層受熱不發(fā)泡，依靠其較低的導(dǎo)熱率來延緩鋼結(jié)構(gòu)升溫，起到防火保護作用。兩者具有不同的性能特點，分別適用于不同場合。但是，無論哪種產(chǎn)品均應(yīng)通過國家檢測機構(gòu)檢測合格后方可選用。

　　2、發(fā)泡防火漆法：防火漆是由成膜劑、阻燃劑、發(fā)泡劑等多種材料制造而成的一種阻燃涂料。防火漆與一般油漆相比，在物理性能方面基本一樣，不同的是它干燥以后，漆膜本身不易燃燒，遇火時能推遲火焰燃燒到涂漆的可燃物上，具有一定的防火性能。

　　3、外包防火層法：就是在鋼結(jié)構(gòu)外表添加外包層，可以現(xiàn)澆成型，也可以采用噴涂法。現(xiàn)澆成型的實體混凝土外包層通常用鋼絲網(wǎng)或鋼筋來加強，以限制收縮裂縫，并保證外殼的強度。噴涂法可以在施工現(xiàn)場對鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹砂泵以形成保護層，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂漿，也可以摻入珍珠巖或石棉。同時，外包層也可以用珍珠巖、石棉、石膏或石棉水泥、輕混凝土做成預(yù)制板，并同時采用膠黏劑、釘子、螺栓在鋼結(jié)構(gòu)上加以固定。這種方法保護層強度高、耐沖擊，需支模、澆注、養(yǎng)護等，施工周期長，且增加構(gòu)件的重量較多，成本增加大。

　　4、充水(水套) 法：空心型鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)充水是抵御火災(zāi)最有效的防護措施，這種方法能使鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中保持較低的溫度，水在鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)循環(huán)，吸收材料本身所受的熱量，受熱的水經(jīng)冷卻后可以進行再循環(huán)，或由管道引入涼水來取代受熱的水。這種方法在國外被廣泛地使用在鋼柱的防護中。這種方法造價低，對空心鋼構(gòu)件的防滲漏、防腐蝕要求高，只適用于空心鋼構(gòu)件的保護。

　　5、屏蔽法：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置在耐火材料組成的墻體或頂棚內(nèi)，或?qū)��?gòu)件包藏在兩片墻之間的空隙里，只要增加少許耐火材料即能達到防火的目的。這是一種最為經(jīng)濟的防火方法。

　　二、建立防火分區(qū)

　　防火分區(qū)在門、廳、樓梯等處采取一些技術(shù)措施，用防火墻、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好地解決。若建筑內(nèi)設(shè)有自動噴水滅火設(shè)備，每層最大允許防火分區(qū)面積還可以增加l倍。

　　1、自動噴水滅火與防火分區(qū)

　　既然《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2006)規(guī)定，設(shè)自動噴水滅火裝置的建筑，每層最大防火分區(qū)面積允許增加1倍。

　　2、防火帶與防火分區(qū)

　　建筑內(nèi)由于某種生產(chǎn)工藝邊連續(xù)性的要求，無法設(shè)防火墻，可改設(shè)防火帶。在有可燃構(gòu)件的建筑中劃出一段區(qū)域，將這個區(qū)域內(nèi)的構(gòu)件全部改用不燃性材料，并采取措施陰擋防火帶一側(cè)的煙火不會流竄至另一側(cè)，從而直到防火分隔的作用。對防火帶必須做到：1)防火帶中的屋頂結(jié)構(gòu)應(yīng)用不燃性材料，其寬度不應(yīng)小于6m，并高出相鄰屋脊0.7m。2)防火帶最好設(shè)在建筑內(nèi)的通道部位，以得火災(zāi)時的安全疏散和撲救工作。3)防火帶內(nèi)不得堆放可燃物。 此法在實際實施過程中，從管理上不好控制防火帶內(nèi)無可燃物。并且在設(shè)計時對工藝布置限制大，影響工藝布置。 所以此方法實施有一定的難度。

　　3、獨立水幕與防火分區(qū)

　　水幕可以起防火墻的作用，用獨立水幕作防火分隔，是一個非常好的方案。防火水幕帶宜采用噴霧型噴頭，也可采用雨淋式水幕噴頭。水幕噴頭的排列不應(yīng)少于3排，防火水幕帶形成的水幕寬度不宜小于5m，流量2L/(s-m)。這種分隔方式靈活，不像防火墻要把車間截斷，也沒有大跨度防火卷簾的麻煩，理論上多大跨度都可以。在正常生產(chǎn)時，就好象它不存在，一旦有火災(zāi)需要防火分隔時，它可以立即實現(xiàn)有效分隔。 但獨立水幕作防火分隔也不是完美解決方案：1)需水量大。2)建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)開始往往是局部的，只需幾個滅火器就能解決問題，可此時若啟動水幕，會對生產(chǎn)設(shè)備造成破壞，由此造成的損失比局部火災(zāi)的損失更大。因此需嚴格控制水幕的啟動時機，防止誤動，所以設(shè)計時采用人工手動啟動更合適。3)有效維護麻煩，無法試水檢驗水幕系統(tǒng)的可靠性。