大空間、大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房防火設(shè)計(jì)研究

大空間、大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房防火設(shè)計(jì)研究

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1、大空間、大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房防火設(shè)計(jì)研究  【摘要】根據(jù)工作實(shí)際需要,我們就大跨度、大空間鋼架結(jié)構(gòu)廠房防火分隔和保護(hù)做了一定的準(zhǔn)備工作,在鋼架結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)上我們從防火涂料、混凝土澆砌筑、充填水、箱式包裹、復(fù)合材料等這幾方面入手,在鋼架結(jié)構(gòu)廠房進(jìn)行分區(qū)處理上我們從安裝防火墻、防火卷簾、自動(dòng)噴水的裝置等方面入手,如下是我們做出的具體分析?!娟P(guān)鍵詞】鋼架結(jié)構(gòu)廠房防火分隔防火保護(hù)鋼架結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房有很多優(yōu)點(diǎn),例如:建設(shè)時(shí)間較短、防震能力強(qiáng)、自身重量輕、成本比較低、造型美觀、時(shí)代感突出等,在眼下工廠設(shè)計(jì)中應(yīng)用比較廣泛,尤其是

2、大跨度、大空間的鋼架結(jié)構(gòu)廠房,建造的尤其多。但是也有耐火性較低的缺點(diǎn)。因?yàn)殇摬淖陨砟突鹦阅芰Σ?,?dǎo)熱性又強(qiáng),它們的彈性模量和屈服強(qiáng)度的力學(xué)性能受溫度影響較大,溫度上升,性能下降,當(dāng)溫度提高到595.8℃,鋼材的剛度和強(qiáng)度基本降低到0。現(xiàn)在廠房的鋼架構(gòu)件基本是圓柱形或者H型的薄層結(jié)構(gòu),截面面積大,發(fā)生火災(zāi)時(shí)受熱面積也就大,吸收的熱量增加,溫度很高,在短時(shí)間內(nèi)就喪失穩(wěn)定性和承載力。尤其是大跨度、大空間的鋼架結(jié)構(gòu)廠房,由于通透、空間較大、室內(nèi)空氣流通更快,因此火災(zāi)蔓延速度更快,損失更嚴(yán)重。5我們了解目前的工業(yè)廠房,因?yàn)?/p>

3、流水式的生產(chǎn)線被廣泛的應(yīng)用,生產(chǎn)技術(shù)的提高,廠房的空間的加大需求也在提高,而鋼架結(jié)構(gòu)廠房的空間大是通過加長(zhǎng)梁的跨度來實(shí)現(xiàn)的,而大跨度梁所承擔(dān)的力矩和結(jié)構(gòu)應(yīng)力會(huì)加大,火災(zāi)發(fā)生時(shí)更容易失去承受力,造成大面積的坍塌,更大的經(jīng)濟(jì)損失。防火涂料的使用能提高鋼架構(gòu)件的耐火能力,延長(zhǎng)其承載能力。而且,劃分防火分區(qū)的辦法使廠房分成若干相對(duì)獨(dú)立的單元,在火災(zāi)發(fā)生時(shí),可控制火勢(shì)在一定的空間內(nèi),有效的減少了火災(zāi)引起的經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)也給消防撲救、人員疏散提供了更好的機(jī)會(huì)。因此我們認(rèn)為,大跨度、大空間的鋼架結(jié)構(gòu)廠房在防火設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)在設(shè)計(jì)

4、防火保護(hù)和防火分隔。1鋼架結(jié)構(gòu)中防火保護(hù)1)防火涂料:防火涂料是施工時(shí)涂抹在鋼架表面,形成一層耐火隔熱的保護(hù)膜,提高鋼架耐火性能的材料,其類型可分:薄型、超薄型和厚型等幾種涂料。厚型涂料是顆粒狀材料,在高溫情況下靠涂料自身的厚度和較低的導(dǎo)熱性能對(duì)鋼架構(gòu)件起到隔熱的作用。超薄型和薄型涂料自身厚度較薄,在高溫情況下涂層會(huì)膨脹增厚來保護(hù)鋼架,避免其過熱。這兩種類型適和隱蔽結(jié)構(gòu)、裸露的鋼梁和斜撐等鋼架構(gòu)件使用。2)混凝土澆砌筑法:5現(xiàn)澆混凝土在作外包結(jié)構(gòu)時(shí),在鋼架結(jié)構(gòu)上可以現(xiàn)澆成型,也可運(yùn)用噴涂法。還可以用鋼筋或者鋼絲網(wǎng)

5、來加強(qiáng),以提高外殼的強(qiáng)度并限制其產(chǎn)生裂縫,更可在施工時(shí)將鋼架表面涂上砂漿來保護(hù)其結(jié)構(gòu)。外包層也可用輕混凝土材料做預(yù)制板,使用釘子、螺栓和膠粘劑來進(jìn)行固定。此方法適用于無保護(hù)面板和易碰撞的鋼架的防火保護(hù)。3)充填水法:在空心鋼架構(gòu)件中充填水也是一個(gè)抵御火災(zāi)的好方法,能使鋼架結(jié)構(gòu)在發(fā)生火災(zāi)時(shí)延長(zhǎng)其耐高溫。水在鋼架構(gòu)件中循環(huán),被加熱的水可以經(jīng)冷卻進(jìn)行循環(huán),或者引入冷水來代替過熱的水。此辦法只適用保護(hù)空心鋼架構(gòu)件。4)箱式包裹法:使用防火的無機(jī)板材給大型鋼架構(gòu)件進(jìn)行包裹,包裹板的厚度可根據(jù)所需耐火性能的大小而定。此辦法的

6、優(yōu)點(diǎn)是:施工簡(jiǎn)單、包裹面平整光滑、低損耗、施工時(shí)間短、不易老化、成本低等。5)復(fù)合法:用防火涂料或者柔軟的氈狀隔熱材料作鋼板的第一層,外面罩上一層防火薄板。此辦法一般只用于需要黏貼柔軟的氈狀隔熱材料或這涂敷厚質(zhì)的防火涂料鋼架。在實(shí)際中,由于工程造價(jià)、施工工藝、大跨度5結(jié)構(gòu)承載能力較低等因素,即便使用了防火材料,大跨度、大空間鋼架結(jié)構(gòu)廠房的耐火等級(jí)一般也難達(dá)到二級(jí)(耐火級(jí)限應(yīng)達(dá)到柱2.5h,梁1.5h)。2鋼架結(jié)構(gòu)廠房要進(jìn)行分區(qū)處理1)用防火墻來進(jìn)行防火分隔:因?yàn)槭┕すに嚨囊螅商自O(shè)備的生產(chǎn)線不可能讓防火墻把房子

7、分成兩半,這樣會(huì)阻斷連貫的生產(chǎn)線設(shè)備,很不利于材料、半成品和成品的運(yùn)輸,更不利于管理。2)用防火卷簾來進(jìn)行防火分區(qū):防火卷簾和防火門,在大跨度的鋼架廠房面前,也不適用。例如某刨花板的車間,單跨長(zhǎng)度約36米,定制這樣的大跨度防火卷簾有些困難,就算制造了這種卷簾,由于跨度大,在收放中難以控制,很容易在收放時(shí)卡住,且且成本又高,設(shè)計(jì)施工時(shí)很少運(yùn)用。3)用自動(dòng)噴水的設(shè)施滅火和防火分區(qū)的聯(lián)系:在整個(gè)車間中安裝自動(dòng)噴水的滅火裝置,可以讓防火分區(qū)的面積在允許的范圍內(nèi)增加近一倍,還滿足了規(guī)定的要求。這就需要我們滿足兩個(gè)要求:(1

8、)單層鋼架結(jié)構(gòu)廠房的高度一般都超過了8米,根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中說道超過了8米的廠房,安閉式噴頭的滅火能力差。(2)有些丙類三級(jí)單層鋼架廠房的面積有9000平方米,根據(jù)需要要分成三個(gè)分區(qū),如果全車間都安裝自噴系統(tǒng),則防火分區(qū)所允許的面積盡管擴(kuò)大了一倍,但還是不夠。4)安裝水幕帶來進(jìn)行防火分隔:安裝一條防火的水幕帶,區(qū)域?qū)捈s55米,流量約每秒流2立方米,不像防火

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