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    鋼結構工程

    鋼結構工程

     
      鋼結構工程是以鋼材制作為主的結構,主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成,各構件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接,是主要的建筑結構類型之一。因其自重較輕,且施工簡便,廣泛應用于大型廠房、場館、超高層等領域。
      鋼結構工程具有自重輕、強度高、抗震性能好,施工時間短、材料可回收再生等諸多優點,但由于鋼材本身不能耐高溫的特點,影響了鋼結構建筑的安全性,阻礙了鋼結構的發展。本文對鋼結構的耐火性能做了簡單介紹,并在設計以及施工方面提出了提高鋼結構耐火性能的相關措施。
    建筑鋼結構工程的優點多多,相比較傳統的混凝土結構和砌體結構等,它性能穩定,質量輕強度高,抗震性能好,施工時可以在廠房進行加工再到現場裝配,不僅裝配的完整度好精密度高,而且能夠大大的加快施工進度縮短工期。同時它還被稱為“綠色建筑”,基礎造價低,材料可回收和再生,節能、省地、節水。作為一種綠色環保建筑,近年來,鋼結構住宅已被建設部列為重點推廣項目。然而,這么好的建筑結構形式卻有一處致命傷,那就是耐火性能差。由于鋼結構建筑本身具有一定的可燃物,而鋼結構本身又有受熱強度降低極易造成建筑物倒塌等特性,因此鋼結構建筑一旦發生火災往往造成群死群傷等惡性火災事故的發生。最典型的例子就是美國的“911”事件,事件的主角是美國世貿中心大樓,是典型的鋼結構工程高層建筑,坐落于美國紐約市曼哈頓鬧市區南部、紐約海港旁,由5幢建筑物組成,其主樓呈雙塔形,使用鋼材7.8萬噸,樓的外圍有密置的鋼柱,墻面由鋁板和玻璃窗組成,素有“世界之窗”之稱?!?.11”恐怖襲擊中,在大火的作用下主樓僅僅經過30分鐘便轟然倒塌,造成了死亡2797人、損失360億美元的舉世震驚慘案。因此,要想大力推廣鋼結構,首先必須提高鋼結構的耐火性,只有這樣,才能使這種節能環保的建筑結構得到普及并真正發揮它的優勢。
    鋼結構的耐火性能

    鋼結構的耐火性能取決于鋼材,鋼材本身不燃燒,也具有較好的耐熱性,但是鋼材不耐高溫,隨著溫度的升高,鋼材的強度是呈下降趨勢的,同時變形增大。在200℃以內,鋼材性能沒有很大變化:430℃~540℃之間強度急劇下降;600℃時強度很低不能承擔荷載。

    基于鋼材的這種物理性能,在火災發生時,當溫度達到450℃~650℃時鋼結構就會失去承載能力,發生很大的形變,導致鋼柱、鋼梁彎曲,結果因變形過大而不能繼續工作,甚至垮塌。

    一旦遇到高溫,鋼結構構件的變形甚至失效是無法避免的,我們只能盡可能的提高它的耐火極限,使鋼結構不至于在發生火災后立即失效倒塌。根據實驗室測得的數據,常用鋼結構構件的耐火極限只有15~30min。在國家標準《建筑設計防火規范》(GBJ16-87)、《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-95)中規定一級耐火等級建筑的防火墻、柱和承重墻、樓梯間墻及梁的耐火極限為3小時和2小時。對比可見未覆蓋耐火保護層的鋼構件的耐火極限距離防火規范的要求相差很大,根本不能滿足火災情況下對建筑防火的要求。要克服鋼結構材料在實際應用中防火性能方面的不足,必須從多方面入手提高其耐火性能,以達到規范所規定的耐火等級要求。登錄網址http://www.k3a181.cn/了解更多信息


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