目前鋼結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在建筑業(yè),和我們的“住”有著很大的關(guān)系,我們的家,公司,商場等都離不開鋼結(jié)構(gòu)。那么鋼結(jié)構(gòu)安全嗎?商家們?nèi)绾卧O(shè)計較安全性的鋼結(jié)構(gòu)呢?鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計很重要。但一直以來,我們對防火設(shè)計投入的時間和精力與力學(xué)分析是沒法比的。大多數(shù)工程只是在設(shè)計總說明中對鋼構(gòu)件的耐火極限、涂料性能、施工操作等提一些原則性的要求。
耐火驗算的基礎(chǔ)是工程熱物理,這對于大多數(shù)結(jié)構(gòu)工程師來說是陌生的。要想在短時間內(nèi)準(zhǔn)確理解規(guī)范、正確使用軟件并不容易,甚至想理出個頭緒都是很難的。所以,本文對《鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范》的基本脈絡(luò)進(jìn)行梳理,希望能幫助初學(xué)者理解設(shè)計原理,正確選用計算參數(shù),借助設(shè)計程序完成耐火驗算和防火設(shè)計。要做耐火驗算和防火設(shè)計,就要對火的燃燒進(jìn)程、鋼材強度與溫度的關(guān)系、防火保護(hù)層的屬性這三方面進(jìn)行定量描述?;鹗侵饕?,相當(dāng)于荷載。規(guī)范用熱煙氣的平均溫度與火災(zāi)持續(xù)時間的關(guān)系曲線進(jìn)行描述,即火災(zāi)升溫曲線,分為標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線和烴類升溫曲線。防火保護(hù)層的種類較多,屬性也有較大的差別。有的防火保護(hù)層質(zhì)量較輕,相對于鋼構(gòu)件來說,其自身吸收的熱量可忽略。這種防火保護(hù)層稱為輕質(zhì)保護(hù)層。如,非膨脹型防火涂料、膨脹型防火涂料、蛭石防火板、硅酸鈣防火板、硅酸鋁纖維氈等。有的防火保護(hù)層自身所吸收的熱量必須加以考慮,這種防火保護(hù)層稱為非輕質(zhì)保護(hù)層。如,混凝土、金屬網(wǎng)抹砂漿、砌體等。防火涂料屬于輕質(zhì)保護(hù)層,可忽略密度和比熱容的影響。也就是說,密度和比熱容的取值對計算結(jié)果沒有影響。比熱容是材料的自身性能。鋼材的比熱容為600,非膨脹防火涂料的比熱容為1000。熱傳導(dǎo)系數(shù)也是材料的自身性能。鋼材的熱傳導(dǎo)系數(shù)為45,非膨脹防火涂料的熱傳導(dǎo)系數(shù)為0.1。
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