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臺灣抗拉球鉸支座-鋼結構的耐火保護

　　一、鋼結構的耐火保護

　　鋼結構通常在450—650℃溫度中就會失去承載能力，而發生很大的形變，導致鋼柱、鋼梁彎曲，并因過大的形變而不能繼續使用。一般不加保護的鋼結構的耐火極限為15分鐘左右，這一時間的長短與構件吸熱的速度有關。要使鋼結構材料在實際應用中克服防火方面的不足，必須進行防火處理，其目的是將鋼結構的耐火極限提高到設計規范規定的極限范圍內，防止鋼結構在火災中迅速升溫發生形變塌落。下面介紹幾種不同鋼結構的防火保護措施。

　　1、防火涂料法：采用鋼結構防火涂料保護構件，這種方法具有防火隔熱性能好、施工不受鋼結構幾何形體限制等優點，一般不需要添加輔助設施，且涂層質量輕，還有一定的美觀裝飾作用，屬于現代的先進防火技術措施。防火涂料法就是在鋼結構上噴涂防火涂料以提高其耐火極限。正確選用防火涂料品種。市場上防火阻燃涂料的品種繁多，其防火性能也不盡相同。因此，必須充分了解防火涂料各品種的作用，把握其性能，并根據基材涂層正常使用條件及火災環境條件等，正確選擇防火涂料的品種。目前，我國鋼結構防火涂料主要分為薄涂型和厚涂型兩類，即薄型(B類包括超薄型)和厚型(H類)。薄型涂層厚度在7毫米以下，在火災時能吸熱膨脹發泡，形成泡沫狀炭化隔熱層，從而阻止熱量向鋼結構傳遞，延緩鋼結構升溫，起到防火保護作用。其主要優點是涂層薄，鋼結構負荷輕，裝飾性較好。厚型涂層厚度為8.50毫米，涂層受熱不發泡，依靠其較低的導熱率來延緩鋼結構升溫，起到防火保護作用。兩者具有不同的性能特點，分別適用于不同場合。但是，無論哪種產品均應通過國家檢測機構檢測合格后方可選用。

　　2、發泡防火漆法：防火漆是由成膜劑、阻燃劑、發泡劑等多種材料制造而成的一種阻燃涂料。防火漆與一般油漆相比，在物理性能方面基本一樣，不同的是它干燥以后，漆膜本身不易燃燒，遇火時能推遲火焰燃燒到涂漆的可燃物上，具有一定的防火性能。

　　3、外包防火層法：就是在鋼結構外表添加外包層，可以現澆成型，也可以采用噴涂法。現澆成型的實體混凝土外包層通常用鋼絲網或鋼筋來加強，以限制收縮裂縫，并保證外殼的強度。噴涂法可以在施工現場對鋼結構表面涂抹砂泵以形成保護層，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂漿，也可以摻入珍珠巖或石棉。同時，外包層也可以用珍珠巖、石棉、石膏或石棉水泥、輕混凝土做成預制板，并同時采用膠黏劑、釘子、螺栓在鋼結構上加以固定。這種方法保護層強度高、耐沖擊，需支模、澆注、養護等，施工周期長，且增加構件的重量較多，成本增加大。

　　4、充水(水套) 法：空心型鋼結構內充水是抵御火災最有效的防護措施，這種方法能使鋼結構在火災中保持較低的溫度，水在鋼結構內循環，吸收材料本身所受的熱量，受熱的水經冷卻后可以進行再循環，或由管道引入涼水來取代受熱的水。這種方法在國外被廣泛地使用在鋼柱的防護中。這種方法造價低，對空心鋼構件的防滲漏、防腐蝕要求高，只適用于空心鋼構件的保護。

　　5、屏蔽法：鋼結構設置在耐火材料組成的墻體或頂棚內，或將構件包藏在兩片墻之間的空隙里，只要增加少許耐火材料即能達到防火的目的。這是一種最為經濟的防火方法。

　　二、建立防火分區

　　防火分區在門、廳、樓梯等處采取一些技術措施，用防火墻、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好地解決。若建筑內設有自動噴水滅火設備，每層最大允許防火分區面積還可以增加l倍。

　　1、自動噴水滅火與防火分區

　　既然《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)規定，設自動噴水滅火裝置的建筑，每層最大防火分區面積允許增加1倍。

　　2、防火帶與防火分區

　　建筑內由于某種生產工藝邊連續性的要求，無法設防火墻，可改設防火帶。在有可燃構件的建筑中劃出一段區域，將這個區域內的構件全部改用不燃性材料，并采取措施陰擋防火帶一側的煙火不會流竄至另一側，從而直到防火分隔的作用。對防火帶必須做到：1)防火帶中的屋頂結構應用不燃性材料，其寬度不應小于6m，并高出相鄰屋脊0.7m。2)防火帶最好設在建筑內的通道部位，以得火災時的安全疏散和撲救工作。3)防火帶內不得堆放可燃物。 此法在實際實施過程中，從管理上不好控制防火帶內無可燃物。并且在設計時對工藝布置限制大，影響工藝布置。 所以此方法實施有一定的難度。

　　3、獨立水幕與防火分區

　　水幕可以起防火墻的作用，用獨立水幕作防火分隔，是一個非常好的方案。防火水幕帶宜采用噴霧型噴頭，也可采用雨淋式水幕噴頭。水幕噴頭的排列不應少于3排，防火水幕帶形成的水幕寬度不宜小于5m，流量2L/(s-m)。這種分隔方式靈活，不像防火墻要把車間截斷，也沒有大跨度防火卷簾的麻煩，理論上多大跨度都可以。在正常生產時，就好象它不存在，一旦有火災需要防火分隔時，它可以立即實現有效分隔。 但獨立水幕作防火分隔也不是完美解決方案：1)需水量大。2)建筑內發生火災開始往往是局部的，只需幾個滅火器就能解決問題，可此時若啟動水幕，會對生產設備造成破壞，由此造成的損失比局部火災的損失更大。因此需嚴格控制水幕的啟動時機，防止誤動，所以設計時采用人工手動啟動更合適。3)有效維護麻煩，無法試水檢驗水幕系統的可靠性。