鋼結構在火災高溫狀態下引起結構性能變化所應考慮的主要因素鋼是不燃材料,但是作為結構材料,其耐火性能不是完美的,極易在受火高溫狀態下發生應變,導致結構破壞。主要因素有:
1.當溫度升高時,鋼構件要發生膨脹。因為鋼結構一般為受到約束的超靜定結構,因此構件膨脹產生附加應力。
2.在商蓋fF,鋼材的力學性能發生變化。
3.鋼材的熱導性?;鹧妗峥諝?、高溫煙氣通過輻射、對流向構件傳熱,而作為一種導熱性能好的固體構件,鋼材內部熱傳導是非??斓模虼似浣Y構受熱容易迅速傳播,造成結構受熱面擴大。
4.鋼結構的荷載及約束條件。鋼結構的基本功能是承受荷載,在火災中,隨著鋼結構內部溫度的升高,承載能力將下降,當下降到與荷載、溫度產生的組合效應相等時,結構達到受火承載極限狀態。
二、幾種主要鋼結構形式在火災狀態下的破壞特征
1.鋼網架:通常用作為大跨度整體屋面承重結構,其結構形式主要是桿件通過螺栓連接起來的空間屋蓋承重結構,整體連接性比較好,但是在高溫下,桿件或接點變形,尤其是塑性變形或伸脹都會引起結構大的變化,甚至破壞。
2.門式鋼架:門式鋼架近年來在單層大空間公共建筑、工業廠房、倉庫中應用十分廣泛,此種結構是由鋼門架通過斜拉支撐和檁條連接為~體構成的。如果門式鋼架的連接構件在荷載和高溫的組合作用下達到承載極限,門架則容易發生倒塌事故。
3.鋼框架:一種較為常見的結構模式,屬于超靜定結構,容易在火災下產生較大溫度應力。
4.金屬屋面:由于其結構特點所致,除很小的火災外,受到高溫后,無保護層的鐵皮極易因溫度過高而產生塑性變化,導致整體坍塌。
5.鋼桁架:具有重量輕、結構緊湊、簡潔的特點,但由于構件特性,受高溫影響容易產生溫度應力,造成結構破壞。
三、提高鋼結構防火性能安全的主要防火防護措施
1.水冷卻法:這種方法對結構設計、供水設施有專門要求,目前實際很
少應用。
2.單面屏蔽法:主要是在鋼構件的迎火面設備阻火屏障,將構件與火焰隔開。
3.澆筑混凝土或砌筑耐火磚,完全封閉鋼構件,但是占用的空間大。
4.采用耐火輕質板材作為防火外包層,用輕質板材、龍骨將鋼構件包覆,主要用作住宅及寫字樓。
5.涂抹防火涂料施工簡便、重量輕、耐火時問長,而且不受構件形狀限制,經濟性和實用性比較好。
6.綜合防護法:將以上幾種措施根據經濟性、美觀性的要求進行綜合作用。
7.為求防火性能的最佳化,在優化設計的基礎上,合理地設置建筑自動滅火設備及以上防火措施。
四、影響鋼結構防火性能安全的主要人為因素及防范措施
1.不能嚴格根據鋼結構建筑使用性質類型確定建筑防火要求,從而出現要求不嚴,以致建筑物整體防火性能達不到要求的問題,特別是在使用功能復雜的以及用途不確定上的建筑上,更容易出現這類問題。因此應盡可能了解清楚建筑耐火等級和重要性,熟悉圖紙,并適當預測其使用方向和特點,正確確定防火性能要求。
2.采取防護措施不當,造成施工不便,以致存在防護漏洞,另外對結構接點的防護不注意,或者對交叉施工考慮不足,不能及時彌補裸露結構部分的防護等。因此,在施工管理中應提高技術的準確性和全面性,強化施工現場監督力度。
3.沒有對結構安全性能進行綜合論證,忽視針對建筑的結構性能要求采取防護措施。應充分注意熟悉結構力學特點及防火使用性能安全要求,采取更為全面和準確的防護措施。
4.對鋼結構防火保護措施不夠重視或不清楚,造成疏漏。如對防火涂料的涂刷特點及厚度不熟悉,造成防護措施達不到要求,影響建筑整體防火性能安全。
5.施工現場監督不嚴,對使用的防火材料或采取的防護措施在施工中不按操作規程施工,造成偷工減料和防護措施徒有其表的問題。
6.對高溫煙氣給鋼結構整體破壞帶來的不利影響注意不夠??傊?,鋼結構的特點決定了其防火性能安全要求相對混凝土結構復雜一些,因此充分進行鋼結構的防火性能分析,有
針對性地對建筑物做好防火防護措施,作為規范要求的有效延伸,對有效提高鋼結構建筑使用安全性能是很有必要的。伴隨著中國的改革開放,電子工業首先在我國的東南沿海地區得到蓬勃發展,引進和購置了大量各種各樣的sMT工藝設備。電信工業的高速發展,尤其是手機生產線的不斷組建和擴建,大大推進了我國sMT設備和技術的發展。透過媒體(電視畫面等),—個企業擁有sMT設備和生產技術是高科技的象征、現代化的標志。的確,看著令人眼花繚亂的機器手在方寸空間中穿針引線般的運行,不得不讓人嘆服“科學技術是第一生產力”。sMT為何得到如此快速的發展?主要是采用sM可以使電子產品組裝密度更高、產品體積令更小、重量更輕、可靠性更高、抗震能力增強、高頻特性更好,而且易于實現自動化、提高生產效率、降低成本。一般來講,量減輕60%~80%,生產效率可提高數十倍。據來自大唐電信公司的一項數據表明,子信息產業作為國民經濟的基礎產業、先導產業和支柱產業,對國民經濟發展、國家安全、人民物質文化生活水平的提高和社會進步正在發揮著越來越重要的作用。2003年,鋼結構與鋼筋混凝土結構相比,具有自重輕、施工周期短、抗震性能好、便予工業化生產、勞動強度低、再生利用率高等優點。由于其應用及結構形式發展較快,也帶來了一些新的防火性能要求,而相關的防火設計規范在結構防火、構件耐火方面的闡述尚不夠細,缺乏對整體結構統一的防火要求。因此有必要依據建筑防火性能化需要,在規范的基礎上綜合提出防火要求,充分利用現有條件。
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