钢结构防火涂料的合理使用

一、前言近年来钢结构建筑在不断地迅猛发展 ,与此同时火灾也从未停止过对人们生活空间的威胁。钢结构建筑的发展是由钢材自身在常温下优异的物理力学特性所决定的。然而一旦发生火灾 ,高温下钢材的热力学特性又决定了它的不可靠性。钢材虽然是不燃性材料 ,但当其受热时强度会迅速降低 ,大约在 540℃ ,其弹性模量和抗拉强度损失 4 0 % ,60 0℃时其抗拉强度降低70 %左右。一旦在钢结构建筑中发生火灾 ,火场温度可达 80 0 -1 2 0 0℃ ,钢材的热力学特性就会导致钢结构构件由于丧失承载能力而破坏。因此在使用钢材作为建筑构件时必须根据它的热…     

高层建筑钢结构的防火保护层——高层建筑钢结构施工讲座之七

火灾是建筑物在使用期间可能遇到的危险现象之一。一旦发生火灾,钢梁、钢柱的温度随之升高而产生急剧热膨胀,钢的屈服点和弹性模量也大幅度下降,导致失稳而坍塌。试验表明,当钢材温度上升到350℃时,屈服点降低1/3,到500℃和600℃时,则相应降低1/2和2/3。因此,防火保护层是高层建筑钢结构的重要构成部分。防火保护层(亦称防火外包层),是把各种防火材料敷设于钢构件表面,在规定的耐火时间内,使其温度的上升不超过临界温度,从而把结构承载     

对钢结构防火涂料喷涂质量进行检验十分必要

采用钢材制作骨架建造房屋 ,具有强度高、自重轻、吊装方便、施工迅速和节省木料等优点 ,所以被广泛应用。虽然钢材是不燃烧体 ,但当其受热时 ,强度会迅速降低。试验证明 ,温度大约在 5 4 0℃时 ,钢材的弹性模量和抗拉强度损失 4 0 % ;6 0 0℃时 ,抗拉强度降低70 %左右 ,一旦在钢结构建筑发生火灾 ,火场温度可达80 0～ 12 0 0℃ ,钢材的热力学特性就会导致钢结构由于丧失了承载能力而扭曲变形 ,垮塌毁坏。为了提高钢结构的耐火极限 ,采取了喷涂防火涂料的保护办法。将钢结构防火涂料喷涂于建筑物及构筑物钢结构的表面 ,能形成耐火隔热保护层…     

国家图书馆工程钢结构防火涂料施工及质量控制

随着城市建设的飞速发展，钢结构凭借强度高、自重轻、吊装方便、施工速度快、抗震性能好等特点，在各种大跨度建筑及高层建筑得到广泛采用。由于钢材耐火性差，在火灾事故高温环境下，钢材力学性能会迅速下降，当温度达到钢材临界温度540℃时，钢构件在各种应力作用下会变形扭曲失去稳定，造成严重破坏后果。采用防火涂料保护钢结构是目前最常用的方法，钢结构防火涂料是指施涂于建筑物或构筑物的钢结构表面，能形成耐火隔热保护层以提高钢结构耐火极限的涂料，主要分为薄涂型和厚涂型两类。薄涂型防火涂料，     

钢结构的防火保护

随着我国经济建设的发展，大型建筑如展览馆、候机楼、大型市场、高级宾馆及工业厂房等不断增多，采用钢结构的建筑也随之不断增加。由于钢材自身在常温下优异的物理力学特性及不燃烧性，因此钢结构的防火隔热保护问题曾一度被人们所忽视。但是，国内外长期的试验和研究结果表明，钢结构建筑的耐火性能远较砖石结构和钢筋混凝土结构差，其机械强度随温度的升高而降低，当钢材的温度升高到其临界温度值时，钢材将失去承载能力。而一般常用建筑钢材的临界温度为５４０℃右，对于建筑火灾，火场温度大多在８００－１２００℃之间，在火灾发生的…     

高温后结构钢材单调拉伸和循环荷载试验研究

现有的火灾后钢材残余特性研究大多着眼于钢材在高热下或升温后的残余静力特性,而对过火后钢材在循环荷载作用下的滞回和抗震特性鲜有研究。对于建筑结构和桥梁中常用的Q235和Q355两种钢材,对其进行了500～1 000℃的模拟火灾加热处理,并进行自然冷却或浸水冷却。对于冷却后的钢材试样进行了单向拉伸试验和2种不同荷载变化规律下的循环加载试验,得到了模拟温度和不同降温方式对于两种钢材滞回特征的影响规律。由试验结果可得,在受到的最高温度不高于600℃时,Q235和Q355钢材在自然冷却和浸水冷却后的单向拉伸和往复荷载工况下,其强度等级和弹塑性强度发展特征均与相应的未进行加热处理的钢材相似。当过火温度高于600℃时,自然冷却后Q235和Q355钢材的初始屈服强度会随过火极限温度的升高而逐渐下降。但在循环荷载影响下,钢材存在循环硬化效应,且该效应将随着过火极限温度的升高而逐渐显著。高温经历所导致的强度削弱会逐渐恢复。Q235和Q355钢材在循环荷载作用下的滞回刚度会逐渐下降,且极限温度和冷却方式会影响滞回刚度的下降幅度。高温过火且浸水冷却条件下,Q235和Q355钢材循环硬化效应显著,弹性域增长显著...     

钢结构建筑防火问题研究探讨

钢材是本世纪最为创新的建筑材料,在高层建筑钢结构、大跨度空间钢结构、轻钢结构等当今现代建筑工程中有广泛应用及发展前景。钢材虽为非燃烧材料,但钢不耐火,温度为400℃时,钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半,温度达到600℃时,钢材基本丧失全部强度和刚度。本文介绍了钢结构建筑的火灾危险性、钢结构的缺点及破坏机理等,指出钢结构防火保护的重要性及目前现有的几种钢结构防火保护方法。     

尽快编制钢结构抗火设计国标

建筑消防常备不懈,“11·9”消防日之际更是一个不得不提的话题。在我国建筑钢结构的防火尤其重要,迫切呼唤此方面国家标准的出台。火灾高温对钢结构材料的性能特别是力学性能具有显著影响,当温度为500℃时,普通结构用钢材的屈服强度降至室温下强度的50%,当温度超过600℃时,则基本丧失强度和刚度。火灾时,建筑室内的空气温度半小时内可达到800℃-1200℃时,因此,钢结构在火灾中极易受到损害。2001年“9·11”事件中,纽约世贸中心两座110层411米高的钢结构大楼因飞机撞击后发生的火灾而致结构倒塌,造成数千人伤亡;2001年5月台湾东方科学园30层…     

钢结构防火涂料应用技术

1前言 　　钢材常温热导率高达58.2W/(m·k),升温或遇火时热导率会更高,且传热迅速,当遇火或遇热温度达到500℃左右时,其弹性模量、屈服强度和极限强度均显著下降,应变急剧增大,致使其迅速扭曲变形,从而导致钢结构建筑物部分或全部塌陷破坏,这个过程仅需0.25h(即钢材的耐火极限),因而钢结构耐火性差的致命缺点成为钢结构建筑物火灾的隐患.钢结构防火保护的方法有多种,其中,在钢结构表面涂覆各种防火涂料是目前相对简单易行、可靠、经济实用的方法,它可明显提高钢结构的耐火极限,减少火灾损失.……     

漫谈钢结构防火保护

剧烈的火灾后 ,建筑物中的轻质钢结构会变软。高温会导致在结构垮塌前 ,钢柱弯曲 ,钢梁亦发生弯曲及扭曲现象。室温 (2 0℃ )下很坚固的钢结构在高温下却会软如面条。在大多数建筑发生火灾时的温度下 ,钢尽管不会熔化 ,但的确会变软且不能保留其全部的承载能力。　　强度及硬度的降低在急剧升高的温度作用下 ,钢的强度和硬度特征会减少。强度由屈服应力 (fy N/ mm2 )表示 ,而硬度则由弹性模量 E(N/ mm2 )表示。温度升高时 ,两者均会减小 ,而当温度超过 6 0 0℃时 ,屈服应力和 E-弹性模量急剧减小。钢结构在不同温度下的应力——应变关系可…     

钢材怕烧吗?

钢材怕烧吗？这个问题似乎问得有点幼稚。俗话说“百炼成钢”，钢材还会怕烧？然而从一些火灾事例看，这种看法并不完全正确。人们在建筑上使用钢材，看重的是它的高强度。钢材自身并不燃烧，然而当温度升至300℃，钢材的强度即开始逐渐损失，失去支撑能力。建筑中常用的冷轧钢，其抗火性能的破坏温度为538℃，而一般火灾中，当火灾进行5分钟后，温度已达556℃。因此一般裸钢的耐火极限仅为15分钟左右，甚至还不及一根木柱能支撑。发生火灾时，由于空间大，易燃物较多，火势蔓延迅速，而钢结构耐火能力差，仅烧20分钟不到，用钢材制造的屋顶…     

漫谈钢结构建筑的防火设计

钢结构构件是一种不会燃烧的建筑材料,它具有抗震、抗弯等特性。但其耐火性能很差,随着温度的变化,其承载能力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下降。结合一些工程实例,论述钢结构建筑的防火设计。     

高温条件下钢结构的应力-温度-应变的关系

钢材虽为非燃烧材料,但钢材不耐火,温度400℃时,钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半．温度达到600℃时,钢材基本丧失全部强度和刚度。因此,当建筑采用无防火保护措施的钢结构时．一旦发生火灾,结构很容易遭到破坏。高温下钢材力学性能模型的建立及其如何应用是进行结构抗火分析的关键和基础,对分析结果起着决定性的作用。近十年来,国内外学者对不同钢材的高温材料力学性能进行了研究,并取得很大进展。国内外对高温下钢材材料力学性能的研究主要包括两个方面高温下钢材的应力-应变关系和高温下结构钢材料的各项力学性能如屈服强度、弹性模量等随温度变化的模型．但这些研究仅局限于恒温加载或恒载加温两种路径下钢材各项力学性能参数随温度变化的模型。实际火灾过程中钢结构的内力和温度随时间不断变化,结构抗火分析中应考虑不同应力-温度路径下钢材的应力-温度-应变三者的耦合关系。     

基于FDS和经验公式的钢结构建筑防火

以某自行车馆弧形屋顶钢结构建筑为例,运用FDS软件仿真模拟和经验公式计算,分别确定相同场景火灾时的钢结构温度;利用标准方法计算此温度条件下的钢结构屈服强度,分析其与钢结构最大应力之间的关系。研究表明:钢结构火灾时,300℃是最大应力与其屈服强度发生转折的临界温度,高于此温度时,火源上方构件会发生变形失效。     

浅谈钢结构的防火保护

钢结构具有自重轻、跨度大、现代感强等无可比拟的优越条件 ,因此 ,这一结构形式越来越广泛地应用在大空间建筑中 ,如广播电视塔、体育场、民航机场、车站以及室内外工业厂房。但由于钢结构耐火性能极差 ,在火灾温度作用下 ,仅 0 2 5小时 ,其自身温度即上升到钢的极限温度 540℃以上 ,致使强度和荷载能力急剧下降 ,在受力条件下不可避免地发生扭曲变形 ,导致结构坍塌。为将钢结构的耐火极限由未加保护时的 0 2 5小时提高到现行防火规范规定的 1 - 3小时 ,务必实施有效的防火保护。1　钢结构防火保护的原理及方法钢结构防火保护的原理是 :…     

浅谈我国建筑物钢结构防火涂料保护

随着我国钢结构建筑物的迅速发展，钢结构防火保护问题显得越来越重要。钢结构耐火性能差，火灾教训非常深刻。钢结构虽然本身不会引起燃烧，但在火灾情况下遭受高温袭击，将在很短的时间内失去稳定性，甚至造成整个建筑物倒塌。钢结构在全负荷的情况下使钢结构失去静态平衡稳定性的临界温度为５００℃左右。一般在３００－４００℃时，其强度开始迅速下降，到５００℃左右，其强度下降到４０－５０％，钢材的力学性能，诸如屈服点、抗压强度、弹性模量以及荷载能力等，都迅速下降，很快失去支撑能力。钢结构的防火保护的目的是尽可能延长钢…     

对接焊缝在高温下的强度试验研究

通过对Q345钢材利用对接焊缝连接的试件在不同温度下的拉伸试验,实验温度分别为20、100、200、300、400、500、600、700、800℃共9个水平,以研究对接焊缝的抗拉强度随温度变化规律。研究结果表明:对接焊缝的拉伸过程中都没有明显的屈服现象,随着温度的升高,其抗拉强度整体上是逐渐减小,在温度为300℃左右的时候,出现明显的蓝脆现象,强度略有增强,当温度达到600℃时,其强度减弱到常温下的三分之一,温度达到800℃时,其强度减为常温下的五分之一,基本上认为完全丧失承载力。研究结果为钢结构建筑的耐火设计提供了重要参考依据。     

高强钢高温下和高温后力学性能指标的标准值研究

高强钢高温下和高温后的力学性能是进行高强钢结构抗火设计和火灾后评估的重要基础。我国GB 51249—2017《建筑钢结构防火技术规范》和欧洲规范EC3中针对普通低碳钢提出了高温下屈服强度和弹性模量计算公式,但其不适用于高强钢。国内外学者对高温下和高温后高强钢力学性能已开展了一系列试验研究,但由于钢材强度等级、试验设备、加热速率和加载制度等影响,导致试验结果离散性较大,不能应用于实际工程中。同时不同学者提出的力学性能指标计算式各不相同,均不具有普遍适用性。采用数理统计中t分布与置信区间的方法对高强钢高温下和高温后力学性能试验数据进行统计分析,得到不同温度下力学性能指标具有95%保证率的标准值,拟合出高强钢高温下和高温后力学性能指标的计算式,并与GB 51249—2017和欧洲规范EC3预测结果进行对比。结果表明：自然冷却和浸水冷却条件下,高强钢高温后屈服强度发生明显下降的转折点分别是600℃和 500℃;高温下高强钢的屈服强度折减系数低于普通结构钢;高强钢弹性模量折减系数在作用温度小于600℃时低于普通结构钢的,而在温度大于600℃时高于普通结构钢的。     

国产Q690高强钢高温下力学性能试验研究

通过国产Q690高强钢的稳态试验研究,得到20~800℃下钢材的试验现象、应力-应变关系曲线、力学性能参数,并将所得试验结果与相关规范和已有研究进行比较。研究发现：随温度升高,试验后钢材表面及断口形貌区别明显,应力-应变关系曲线的初始线弹性段缩短、极限应力对应应变减小、下降段趋于平缓;弹性模量、屈服强度和抗拉强度等力学性能指标随温度升高而降低;而断后伸长率在200~500℃时相较于常温值有小幅度下降,600℃后明显增加;当温度低于500℃时,不同名义屈服强度折减系数之间存在较大差异。目前已有研究建议的钢材高温力学性能模型并不适用于Q690高强钢,通过试验结果拟合得到了高温下Q690钢力学性能模型,以期用于Q690钢材的钢结构抗火安全评估与设计。     

浅析建筑钢结构防腐技术

钢结构是现代城市建筑的主要结构形式,其主要的建筑材料就是钢材。而钢材是一种极易被腐蚀的建筑材料,长期暴露在空气中极易出现锈蚀现象,影响到钢结构的整体性能,也不利于保持建筑的安全稳定性。为此,必须压加强对建筑钢结构的防腐处理,提高其防腐技术水平,确保钢结构不会出现锈蚀现象,以保证钢结构建筑的施工质量,延长钢结构的使用寿命。现本文就主要通过分析钢结构腐蚀的种类与危害,来详细探讨建筑钢结构的防腐技术。