隨著工業(yè)化程度的提高,鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用越來越廣泛,抗震性、舒適性更是人人可見,對于鋼結(jié)構(gòu)工程的耐火優(yōu)點,更是沒得說。
一.鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點
A.鋼結(jié)構(gòu)的重量輕,雖然鋼的比重大,但因其機械性能很好,可以承受較大的荷載,故鋼結(jié)構(gòu)件截面尺寸小,同樣跨度同樣荷載時,鋼屋架的重量*多不過鋼筋混凝土屋架的1/4或1/3,鋼結(jié)構(gòu)的重量小,便于運輸。
B.鋼結(jié)構(gòu)安裝施工簡便。綱結(jié)構(gòu)由**化金屬構(gòu)件廠生產(chǎn)構(gòu)件(梁、屋架、柱等),在工地上用電焊或螺栓(或高強螺栓)連接起來,施工安裝簡便迅速,提高施工速度,已成為降低工程造價的*主要因素,結(jié)構(gòu)造價問題已降到次要的地位。而且,螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)便于改造拆遷。
C.鋼結(jié)構(gòu)制造、安裝機械化程度高。鋼結(jié)構(gòu)具有某種段度的技術(shù)密集型性質(zhì),鋼結(jié)構(gòu)所用的材料單一,而且是成品,加工簡便,機械化程度高,建造迅速,容易保證質(zhì)量,適宜于成批大量生產(chǎn),從構(gòu)件的工廠加工到現(xiàn)場吊裝,工業(yè)化程度大大高于具有勞動密集性質(zhì)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
D.材質(zhì)均勻,與力學(xué)計算的假定比較符合,鋼材內(nèi)部組織比較均勻,按近于各向同性體,而且在一定的應(yīng)力幅度內(nèi)幾乎是完全彈性的。因此,鋼結(jié)構(gòu)的實際受力情況與建筑力學(xué)計算的結(jié)果比較符合。
E.鋼結(jié)構(gòu)在平面布局上的靈活性,則是另一重要特點。在信息時代的今天,對室內(nèi)平面,空間和內(nèi)部設(shè)施的要求更加嚴(yán)格了。原先的布局和設(shè)備,不久就可能變成不太適用或完全不適用,鋼結(jié)構(gòu)卻可為平面重新布局提供更大的可能性,從而延長建筑物的使用壽命。
鋼結(jié)構(gòu)雖然有這么多優(yōu)點,但卻有一個致命的缺點:不耐火。鋼材雖然是不燃材料,但在火災(zāi)高溫作用下,其力學(xué)性能如屈服強度、彈性模量等卻會隨溫度升高而降低,在550℃左右時,降低幅度更為明顯,一般在15分鐘左右就會喪失承重能力而垮塌。國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)建筑物的火災(zāi)案例都證明,發(fā)生火災(zāi)后20分鐘以內(nèi)就把建筑物燒垮,**形成一片廢墟。
二.鋼結(jié)構(gòu)的耐火保護(hù)方法
由于鋼結(jié)構(gòu)耐火能差,在火災(zāi)高溫作用下很快失效倒塌,耐火極限僅15分鐘,若采取措施,對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù),使其在火災(zāi)時溫度升高不超過臨界溫度,鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中就能保持穩(wěn)定性,對鋼結(jié)構(gòu)采取的保護(hù)措施,從原理上來講,主要可劃分為兩種:截流法和疏導(dǎo)法。
1.截流法
截流法的原理是截斷或阻滯火災(zāi)產(chǎn)生的熱流量向構(gòu)件的傳輸,從而使構(gòu)件在規(guī)定的時間內(nèi)溫升不超過其臨界溫度。其作法是構(gòu)件表面設(shè)置一層保護(hù)材料,火災(zāi)產(chǎn)生的高溫首先傳給這些保護(hù)材料,再由保護(hù)材料使給構(gòu)件。由于所選材料的導(dǎo)熱系數(shù)較小,而熱容又較大,所以能很好地阻滯熱流向構(gòu)件的傳輸,從而起到保護(hù)作用。截流法又分為噴涂法、包封法、屏蔽法和水噴淋法。
2.噴涂法
噴涂法是用噴涂機具將防火涂料直接噴在構(gòu)件表面,形成保護(hù)層。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按所使用的膠粘劑的不同可分為有機防火涂料和無機防火涂料兩類,按涂層厚度分為薄涂型和厚涂型兩類,薄涂型鋼結(jié)構(gòu)涂料涂層厚度一般為2~7mm,有一定裝飾效果,高溫時涂層膨脹增厚,具有耐火隔熱作用,耐火極限可達(dá)0.5~1.5小時,這種涂料又稱綱結(jié)構(gòu)膨脹防火涂料。厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料厚度一般為8~20mm,粒狀表面,密度較小,導(dǎo)熱系數(shù)低,耐火極限可達(dá)0.5~3.0小時,這種涂料又稱鋼結(jié)構(gòu)防火隔熱涂料。