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鋼結構工程的耐火性
瀏覽次數:3528次發(fā)布時(shí)間:2019/09/20

隨著(zhù)工業(yè)化程度的提高,鋼結構應用越來(lái)越廣泛,抗震性、舒適性更是人人可見(jiàn),對于鋼結構工程的耐火優(yōu)點(diǎn),更是沒(méi)得說(shuō)。

一.鋼結構的優(yōu)點(diǎn)
  A.鋼結構的重量輕,雖然鋼的比重大,但因其機械性能很好,可以承受較大的荷載,故鋼結構件截面尺寸小,同樣跨度同樣荷載時(shí),鋼屋架的重量最多不過(guò)鋼筋混凝土屋架的1/4或1/3,鋼結構的重量小,便于運輸。
  B.鋼結構安裝施工簡(jiǎn)便。鋼結構由專(zhuān)業(yè)化金屬構件廠(chǎng)生產(chǎn)構件(梁、屋架、柱等),在工地上用電焊或螺栓(或高強螺栓)連接起來(lái),施工安裝簡(jiǎn)便迅速,提高施工速度,已成為降低工程造價(jià)的最主要因素,結構造價(jià)問(wèn)題已降到次要的地位。而且,螺栓連接的鋼結構便于改造拆遷。
  C.鋼結構制造、安裝機械化程度高。鋼結構具有某種段度的技術(shù)密集型性質(zhì),鋼結構所用的材料單一,而且是成品,加工簡(jiǎn)便,機械化程度高,建造迅速,容易保證質(zhì)量,適宜于成批大量生產(chǎn),從構件的工廠(chǎng)加工到現場(chǎng)吊裝,工業(yè)化程度大大高于具有勞動(dòng)密集性質(zhì)的現澆鋼筋混凝土結構。
  D.材質(zhì)均勻,與力學(xué)計算的假定比較符合,鋼材內部組織比較均勻,按近于各向同性體,而且在一定的應力幅度內幾乎是完全彈性的。因此,鋼結構的實(shí)際受力情況與建筑力學(xué)計算的結果比較符合。
  E.鋼結構在平面布局上的靈活性,則是另一重要特點(diǎn)。在信息時(shí)代的今天,對室內平面,空間和內部設施的要求更加嚴格了。原先的布局和設備,不久就可能變成不太適用或完全不適用,鋼結構卻可為平面重新布局提供更大的可能性,從而延長(cháng)建筑物的使用壽命。




二.鋼結構的耐火保護方法 
  1.截流法
  截流法的原理是截斷或阻滯火災產(chǎn)生的熱流量向構件的傳輸,從而使構件在規定的時(shí)間內溫升不超過(guò)其臨界溫度。其作法是構件表面設置一層保護材料,火災產(chǎn)生的高溫首先傳給這些保護材料,再由保護材料使給構件。由于所選材料的導熱系數較小,而熱容又較大,所以能很好地阻止熱流向構件的傳輸,從而起到保護作用。截流法又分為噴涂法、包封法、屏蔽法和水噴淋法。
  2.噴涂法
  噴涂法是用噴涂機具將防火涂料直接噴在構件表面,形成保護層。鋼結構防火涂料按所使用的膠粘劑的不同可分為有機防火涂料和無(wú)機防火涂料兩類(lèi),按涂層厚度分為薄涂型和厚涂型兩類(lèi),薄涂型鋼結構涂料涂層厚度一般為2~7mm,有一定裝飾效果,高溫時(shí)涂層膨脹增厚,具有耐火隔熱作用,耐火極限可達0.5~1.5小時(shí),這種涂料又稱(chēng)鋼結構膨脹防火涂料。厚涂型鋼結構防火涂料厚度一般為8~20mm,粒狀表面,密度較小,導熱系數低,耐火極限可達0.5~3.0小時(shí),這種涂料又稱(chēng)鋼結構防火隔熱涂料。



不同的元素對鋼材性能的影響

(1)碳:含碳量越高,鋼的硬度就越高,但是它的可塑性和韌性就越差.

(2)錳:能進(jìn)步鋼的強度,能消弱和消除硫的不良影響,并能進(jìn)步鋼的淬透性,含錳量很高的高合金鋼(高錳鋼)具有良好的耐磨性和其它的物理性能.

(3)硫:是鋼中的有害雜物,含硫較高的鋼在高溫進(jìn)行壓力加工時(shí),輕易脆裂,通常叫作熱脆性.

(4)磷:能使鋼的可塑性及韌性明顯下降,特別的在低溫下更為嚴重,這種現象叫作冷脆性.在優(yōu)質(zhì)鋼中,硫和磷要嚴格控制.但從另方面看,在低碳鋼中含有較高的硫和磷,能使其切削易斷,對改善鋼的可切削性是有利的.

(5)硅:它可以進(jìn)步鋼的硬度,但是可塑性和韌性下降,電工用的鋼中含有一定量的硅,能改善軟磁性能.

(6)鉬:可明顯的進(jìn)步鋼的淬透性和熱強性,防止回火脆性。

(7)鎢:能進(jìn)步鋼的紅硬性和熱強性,并能進(jìn)步鋼的耐磨性.
 。8)鉻:能進(jìn)步鋼的淬透性和耐磨性,能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用.

(9)鈦:能細化鋼的晶粒組織,從而進(jìn)步鋼的強度和韌性.在不銹鋼中,鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現象.

(10)硼:當鋼中含有微量的(0.001-0.005%)硼時(shí),鋼的淬透性可以成倍的進(jìn)步.

(11)鎳:能進(jìn)步鋼的強度和韌性,進(jìn)步淬透性.含量高時(shí),可明顯改變鋼和合金的一些物理性能,進(jìn)步鋼的抗腐蝕能力.

(12)鋁:能細化鋼的晶粒組織,阻抑低碳鋼的時(shí)效.進(jìn)步鋼在低溫下的韌性,還能進(jìn)步鋼的抗氧化性,進(jìn)步鋼的耐磨性和疲憊強度等.

(13)釩:能細化鋼的晶粒組織,進(jìn)步鋼的強度,韌性和耐磨性.當它在高溫熔進(jìn)奧氏體時(shí),可增加鋼的淬透性;反之,當它在碳化物形態(tài)存在時(shí),就會(huì )降低它的淬透性.

(14)銅:它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能,特別是和磷配合使用時(shí)更為明顯.

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