浅谈钢结构防火处理

李宗翱

郑州大学土木工程学院（450001）

浅谈钢结构防火处理

李宗翱

郑州大学土木工程学院（450001）

进入21世纪,钢结构建筑技术日益成熟，钢结构建筑进入快速发展时期，但是钢结构的一些硬性缺点严重制约着钢结构的快速发展。这里介绍了钢结构本身的特点，探讨了不同钢结构的防火保护措施。

钢结构;防火性;处理措施

1 钢结构的特点

1）钢结构的优点。钢结构是由钢材经过加工制造成各种形状而形成的。和其他的建筑材料相比，钢结构具有如下优点:

质量轻，强度高。钢材的密度虽然比其他建筑材料大，但由于其强度相比混凝土较高，钢材的强度与密度要比混凝土大许多。以同样跨度承受同样荷载的情况下，钢筋混凝土屋架的质量是钢屋架的3～4倍。混凝土的抗拉强度远远低于抗压强度，而钢材的抗拉强度和抗压强度相差无几。这也使得钢结构在大跨度和承受较大荷载的建筑中得以发展。

塑性、韧性均好。钢结构的塑性好:在承受较大荷载的情况下，会发生塑性破坏，能够察觉到一定的变形，而不是发生突然断裂。钢结构韧性好:能较好地适应动荷载，具有良好的吸能能力、延性和良好的抗震性能。

材质均匀，制造简单，施工方便。钢材的材质均匀，结构的实际受力情况与力学计算比较吻合。钢结构材质均匀，加工方便，部件都是采用机械化生产，精度也较高。对于一些小型的组合构件，可以先组装，再吊装，极大地缩短工期，避免了高空作业的危险。

绿色环保。生产混凝土会毁坏耕地，耕地一旦损坏便不可二次利用。钢结构多采用普通螺栓和高强度螺栓连接，有时也采用焊接，拆装方便。对于临时性的建筑或是需要拆装的建筑，可以把钢结构部件拆卸下来，再次使用。

2）钢结构的缺点

钢材是一种不会燃烧的建筑材料,具有抗震、抗弯等特性。在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要，还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲、拉伸的缺陷。钢材耐热不耐高温，随着温度的升高，强度和弹性模量下降，伸长率和线膨胀系数增大，这体现了钢材温度升高时强度下降，塑性提高。钢结构通常在600℃左右强度就会降为零而失去承载能力，发生很大的形变，导致建筑物崩溃倒塌。一般不加保护的钢结构的耐火极限为15 min左右,与建筑物耐火极限标准差距很大，也正是这一缺点制约了钢结构的运用和发展。

2 钢结构防火处理方法

要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落，其措施是多种多样的,关键是要根据不同情况采取不同方法，如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构,降低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的时间等。但无论采取何种方法，其原理是一致的。

3 几种不同钢结构的防火保护措施

3.1外包层

在钢结构外表添加外包层,可以现浇成型，也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强,以限制收缩裂缝，保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂浆以形成保护层，砂浆可以是石灰水泥或是石膏砂浆，也可以掺入珍珠岩或石棉。外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板，采用胶黏剂、钉子、螺栓固定在钢结构上。

3.2充水(水套)

空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施。这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度，水在钢结构内循环，吸收材料本身的热量。受热的水经冷却后可以进行再循环，或由管道引入凉水来取代受热的水。

3.3屏蔽

钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将构件包藏在两片墙之间的空隙里，只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的。这是一种最为经济的防火方法。

3.4 采用防火材料

采用钢结构防火涂料保护构件，这种方法具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点，一般不需要添加辅助设施，且涂层质量轻，还有一定的美观装饰作用，是比较先进的防火技术措施。

4 结语

钢结构以它独特的优点，在各类建筑场合都有非常广泛的应用。由于钢结构耐火性差的特点，一旦发生火灾往往都会导致建筑结构失去完整性，而且稳定性急剧下降。因此，必须加强钢结构防火保护，提高构件耐火极限。使用防火设计的最终目标是，隔断火焰与钢材的能量传递,延长钢结构耐火极限,保证人员正常疏散,方便消防人员火灾扑救,减少钢结构受损范围,使后期加固更加方便。

[1]张睿.钢结构建筑的发展及其防腐防火方法[J].河北企业, 2013(07).

[2]朱华.钢结构在我国中小城市的应用现状分析[J].福建建筑,2000(02).