建筑鋼結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)探索

蔡樹(shù)珍

（安徽中亞鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司，安徽 合肥 230000）

1 建筑鋼結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)分析

1.1 建立耐火級(jí)別

根據(jù)建筑物的不同，其使用功能和重要性也有很大差別，所引發(fā)的火災(zāi)程度也存在明顯差異。在建筑鋼結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)中，相關(guān)建筑人員應(yīng)立足于相關(guān)規(guī)定和要求的基礎(chǔ)上，綜合考慮業(yè)主的需要，科學(xué)劃分建筑物火災(zāi)的危險(xiǎn)程度。例如，針對(duì)60m的綜合大樓，按照規(guī)定應(yīng)屬于以及建筑物，耐火等級(jí)也相對(duì)較高，同時(shí)，建筑物中的構(gòu)件也要滿足應(yīng)有的耐火等級(jí)。如建筑為廠房或者庫(kù)房，要求構(gòu)件的耐火等級(jí)也要在二級(jí)以上。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)耐火措施

建筑鋼結(jié)構(gòu)耐火措施應(yīng)具有多樣性。要求和具體情況的不同，所采取的耐火措施也同樣不同，要求措施的提出要有針對(duì)性。相關(guān)人員要綜合考慮各種因素，采取適當(dāng)?shù)哪突鸫胧?。例如，在材料的選擇上，可是使用隔熱或者耐高溫的材料，促使鋼結(jié)構(gòu)能有效抵御火焰的沖擊，在一定程度上減緩了熱量傳遞速度。熱量在傳遞中不斷減少，鋼結(jié)構(gòu)的熱量聚集也得到了有效緩解。

一般而言，要求鋼結(jié)構(gòu)耐火材料具備以下特點(diǎn)。例如，材料要保證安全可靠，無(wú)毒無(wú)害，并且，應(yīng)確保材料能與鋼結(jié)構(gòu)中部件迅速融合，不會(huì)出現(xiàn)排斥現(xiàn)象，材料的選擇上，盡可能使用可在一定火勢(shì)范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)建筑物有效保護(hù)的材料，在保證質(zhì)量的前提下，綜合考慮其價(jià)格，并將其廣泛應(yīng)用到各類建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及相關(guān)建設(shè)中。同時(shí)，降低了建設(shè)的成本，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提高。材料的保溫性十分重要。通過(guò)選擇具有保溫性的材料，可使鋼建筑結(jié)構(gòu)在遭受火災(zāi)侵害過(guò)程中，不會(huì)因?yàn)榛饎?shì)的影響發(fā)生形變，這樣才能促進(jìn)建筑結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步保護(hù)。

2 建筑鋼結(jié)構(gòu)耐火保護(hù)設(shè)計(jì)分析

2.1 外包層

外包層即在鋼結(jié)構(gòu)的表層增加外包層。外包層處理方式主要分為兩類，現(xiàn)澆成型以及直接噴涂。在外包層的加強(qiáng)材料選擇上，現(xiàn)澆成型的混凝土一般使用鋼絲網(wǎng)和鋼筋等材料，使混凝土中出現(xiàn)的收縮和膨脹現(xiàn)象減弱，有利于控制混凝土中產(chǎn)生的裂縫，確保外殼具有良好的強(qiáng)度。噴涂法指直接在鋼筋混凝土表面噴涂砂泵，其具體可選擇的材料較多，例如，石灰水泥、石膏砂漿或者摻入一些珍珠粉等，將其混合制成預(yù)制板，并通過(guò)采用合適的方法，使其固定在鋼建筑結(jié)構(gòu)中。

與一般石膏板有明顯區(qū)別的是，鋼結(jié)構(gòu)耐火石膏板中增添了玻璃纖維，增強(qiáng)作用得到提高。采用的面仍為紙面，通過(guò)其石膏中大量結(jié)晶水進(jìn)行吸熱，使溫度得到有效降低，以起到耐火的效果。在火災(zāi)初期，紙面的燃燒會(huì)增加火勢(shì)的蔓延，但是在紙面燃燒結(jié)束后，耐火作用就得以突顯。在這一過(guò)程中，普通石膏板在沒(méi)有結(jié)晶水后，石膏板會(huì)逐漸松軟，強(qiáng)度降低，最后失去了抵擋火災(zāi)的能力。而在耐火石膏板中，玻璃纖維材料的增加，在沒(méi)有結(jié)晶水的情況下，仍然能起到了火焰的抵擋作用。在特種耐火石膏板中，其紙面被換成了玻璃纖維物。

2.2 充水

在火災(zāi)抵御中，最為行之有效的措施即為空心型鋼結(jié)構(gòu)充水。這種方法的利用，在火災(zāi)中，鋼結(jié)構(gòu)自身的溫度能保持在較低的狀態(tài)。水在鋼結(jié)構(gòu)中循環(huán)，并吸收材料受熱中的熱量。同時(shí)，受熱的水通過(guò)冷卻，可進(jìn)行再循環(huán)。并且還可以根據(jù)管道中的涼水引進(jìn)，用涼水替換受熱的水。

2.3 屏蔽

這種耐火方法具有極強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性?？蓪摻Y(jié)構(gòu)設(shè)置在由耐火材料構(gòu)建的墻體或者頂棚中，還可以在兩片墻的縫隙中使構(gòu)件得以包藏，這樣只要增加少量的耐火材料，甚至不增加耐火材料，都能夠?qū)崿F(xiàn)耐火的效果［1］。

2.4 膨脹材料

利用鋼結(jié)構(gòu)耐火涂料實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件的保護(hù)，能起到耐火、隔熱、性能好的作用。并且其在施工過(guò)程中將不會(huì)受到鋼結(jié)構(gòu)幾何形體的限制，無(wú)需添加輔助設(shè)備。耐火涂層的質(zhì)量相對(duì)較輕，具有美觀裝飾的優(yōu)點(diǎn)，屬于現(xiàn)代化先進(jìn)耐火技術(shù)。

2.5 鋼管混凝土

鋼管混凝土具有優(yōu)良的耐火性能。當(dāng)不運(yùn)用厚涂型耐火涂料的形式時(shí)，可以運(yùn)用選擇經(jīng)濟(jì)性更好的耐火保護(hù)法。例如，鋼管混凝土、鋼纖維混凝土以及雙鋼管混凝土的配備，還可以使用高強(qiáng)混凝土。對(duì)比其經(jīng)濟(jì)性可得出，上述材料的使用要比厚涂型耐火材料的經(jīng)濟(jì)性更高。

3 建筑鋼結(jié)構(gòu)疏散設(shè)計(jì)分析

在建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要綜合考慮人員疏散問(wèn)題。促進(jìn)將人員密度的指標(biāo)與鋼結(jié)構(gòu)的建筑特點(diǎn)的融合，強(qiáng)化安全疏散路線的設(shè)計(jì)，嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)定計(jì)算疏散的距離以及疏散的寬度，確保在建筑構(gòu)件的耐火極限下，人員能得到有效疏散，以免出現(xiàn)群死群傷的火災(zāi)事故發(fā)生。

在耐火分割方面，要將火災(zāi)荷載大以及火災(zāi)危險(xiǎn)大的區(qū)域區(qū)分出來(lái)，可使用耐火極限高于1.5小時(shí)的樓板與周圍大廳隔開(kāi)，還可以運(yùn)用耐火極限高于兩到三個(gè)小時(shí)的非燃燒體隔墻進(jìn)行大廳分隔。各耐火單位可建立健全相關(guān)系統(tǒng)機(jī)制。例如，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)的設(shè)立。在機(jī)場(chǎng)航站樓的一層和二層設(shè)置自動(dòng)噴淋以及自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)事故時(shí)，可進(jìn)行前期的處理工作。在第三層大空間中的采光窗中，可設(shè)置火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制的自動(dòng)排煙窗［2］。

4 結(jié)語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)建筑在城市建筑中逐漸增多，建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性是社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)自身具有弱點(diǎn)，相關(guān)人員應(yīng)積極采取相關(guān)的措施，有效避免因其缺點(diǎn)引發(fā)的安全隱患。