Misure di protezione antincendio per strutture in acciaio

 1. Limite di resistenza al fuoco e resistenza al fuoco della struttura in acciaio 

I vantaggi di elevata resistenza e duttilità determinano che la struttura in acciaio ha le caratteristiche di peso morto leggero, buone prestazioni sismiche e grande capacità portante.Nel frattempo, la struttura in acciaio può essere lavorata sul campo, il periodo di costruzione è breve e i materiali possono essere riciclati. Pertanto, gli edifici con strutture in acciaio nazionali o estere sono stati ampiamente utilizzati.

Ma le strutture in acciaio hanno un tallone d'Achille: scarsa resistenza al fuoco. progetti pratici. Secondo diversi principi di prevenzione incendi, le misure di prevenzione incendi sono suddivise in metodo di resistenza al calore e metodo di raffreddamento ad acqua. Il metodo di resistenza al calore può essere suddiviso in metodo di spruzzatura e metodo di incapsulamento (metodo di incapsulamento cavo e metodo di incapsulamento solido). Il metodo di raffreddamento ad acqua ha il metodo di raffreddamento a getto d'acqua e il metodo di raffreddamento a lavaggio con acqua. In questo documento verranno introdotte in dettaglio varie misure di prevenzione degli incendi e verranno confrontati i loro vantaggi e svantaggi. Resistenza e resistenza al fuoco
Il limite di resistenza al fuoco della struttura in acciaio si riferisce al tempo durante il quale l'elemento perde la sua stabilità o integrità e la sua resistenza adiabatica al fuoco durante la prova standard di resistenza al fuoco.

Anche se l'acciaio stesso non sarà in fiamme, ma la proprietà del materiale in acciaio è fortemente influenzata dalla temperatura, ma la resistenza all'urto dell'acciaio a 250 ℃ scende, oltre 300 ℃, il punto di snervamento e la resistenza ultima sono notevolmente diminuiti. la condizione di carico rimane invariata e la temperatura critica alla quale la struttura in acciaio perde la sua stabilità di equilibrio statico è di circa 500 ℃, mentre la temperatura generale dell'incendio raggiunge 800 ~ 1000 ℃. Di conseguenza, la struttura in acciaio apparirà rapidamente deformazione plastica sotto alta temperatura dell'incendio, con conseguente cedimento locale e, infine, con conseguente collasso dell'intero cedimento della struttura in acciaio. Le misure di prevenzione antincendio devono essere prese nell'edificio con struttura in acciaio per fare in modo che l'edificio abbia un limite di resistenza al fuoco sufficiente. Evitare che la struttura in acciaio si riscaldi fino al temperatura critica rapidamente nell'incendio, prevenire l'eccessiva deformazione al crollo dell'edificio, in modo da guadagnare tempo prezioso per la lotta antincendio e l'evacuazione di sicurezza del personale, evitare o ridurre la perdita causata dall'incendio.

2. Misure di protezione antincendio per strutture in acciaio

Le misure di protezione antincendio della struttura in acciaio secondo il principio sono divise in due categorie: una è il metodo di resistenza al calore, l'altra è il metodo di raffreddamento ad acqua. Lo scopo di queste misure è coerente: impedire alla temperatura del componente di salire oltre la sua temperatura critica a un tempo specificato. La differenza è che il metodo di resistenza al calore impedisce il trasferimento di calore ai componenti, mentre il metodo di raffreddamento ad acqua consente di trasferire il calore ai componenti e quindi di trasferirlo allo scopo.

2.1 Resistenza al calore

Metodo di resistenza al calore in base alla resistenza al calore e alla resistenza al calore del materiale di rivestimento, il rivestimento ignifugo è stato suddiviso in metodo di spruzzatura e metodo di rivestimento a spruzzo per costruire un rivestimento ignifugo mediante rivestimento o metodo di rivestimento a spruzzo per proteggere e può essere suddiviso in cavo metodo di rivestimento e metodo di rivestimento solido 

2.1.1 metodo di spruzzatura

Generalmente UTILIZZA il rivestimento di vernice ignifuga o spruzza la superficie dell'acciaio, la formazione di uno strato di protezione isolante refrattario, migliora la resistenza al fuoco della struttura in acciaio di questo metodo è refrattari molto leggeri per lungo tempo e non dovrebbe essere limitata la geometria dei componenti in acciaio ha una buona economia e praticità, ampia applicazione. La varietà del rivestimento ignifugo della struttura in acciaio è più, suddivisa approssimativamente in due categorie: uno è il rivestimento ignifugo del tipo di rivestimento sottile (tipo B), vale a dire il materiale ignifugo di espansione della struttura in acciaio; un altro tipo è un film spesso rivestimento (H) rivestimento ignifugo di classe B, lo spessore del rivestimento è generalmente di 2-7 mm per la resina organica, ha un certo effetto ornamentale, quando l'espansione ad alta temperatura si ispessisce del limite refrattario di 0,5 ~ 1,5 H struttura in acciaio sottile sottile con rivestimento leggero resistenza alle vibrazioni del rivestimento del rivestimento ignifugo buona struttura in acciaio nudo per interni struttura in acciaio del tetto leggero, quando il suo limite ignifugo in 1,5 H e il seguente, opportunamente sceglie struttura in acciaio di tipo H scumble rivestimento ignifugo spessore del rivestimento di vernice ignifuga per 8 ~ 50 mm comunemente in superficie granulare ingredienti principali per i materiali di isolamento termico inorganico, minore conduttività termica di bassa densità Limite refrattario di 0,5 ~ 3,0 h struttura in acciaio rivestito di spessore il rivestimento ignifugo generalmente non brucia resistenza all'invecchiamento durata e affidabile struttura interna in acciaio nascosta tutta la struttura in acciaio e struttura in acciaio di multi edifici industriali a più piani, quando le regole superano il limite ignifugo in 1,5 h, dovrebbero scegliere un rivestimento ignifugo con struttura in acciaio rivestito spesso

2.1.2 metodo di rivestimento

1) metodo di rivestimento cavo: generalmente utilizzare pannelli o mattoni antincendio, lungo il bordo esterno degli elementi in acciaio, la struttura in acciaio impacchetta l'officina della struttura in acciaio dell'industria petrolchimica domestica è per lo più adotta il metodo di posa di elementi in acciaio avvolti in mattoni della struttura in acciaio per proteggere il metodo ha il vantaggio di un'elevata resistenza all'urto, ma lo svantaggio è che occupa spazio costruzione più grande più problemi con la piastra leggera refrattaria, come la lastra monostrato in cartongesso fibrorinforzato per il metodo di copertura antincendio per il pacchetto di scatole di componenti in acciaio di grandi dimensioni con la perdita a basso costo per decorare la superficie livellata è liscia senza resistenza all'invecchiamento dell'inquinamento ambientale e altri vantaggi, ha buone prospettive di promozione.2) metodo di rivestimento solido: generalmente versando calcestruzzo, elementi in acciaio avvolti, pezzi di struttura in acciaio completamente chiusi come la colonna in acciaio del centro finanziario mondiale Shanghai Pudong è il suo vantaggio è che con il metodo di alta resistenza, resistenza agli urti, ma lo svantaggio è quella copertura in cemento per occupare lo spazio è grande La costruzione è problematica, specialmente su travi in ​​​​acciaio e controventi inclinati

2.2 Metodo di raffreddamento ad acqua

Il metodo di raffreddamento ad acqua include il metodo di raffreddamento a getto d'acqua e il metodo di raffreddamento a riempimento d'acqua.

2.2.1 Metodo di raffreddamento con doccia d'acqua

Il metodo di raffreddamento a spruzzo consiste nel disporre un sistema di spruzzatura automatico o manuale sulla parte superiore della struttura in acciaio. In caso di incendio, il sistema di spruzzatura verrà avviato per formare un film d'acqua continuo sulla superficie della struttura in acciaio.Quando la fiamma si diffonde sulla superficie della struttura in acciaio, l'evaporazione dell'acqua toglierà il calore e ritarderà il raggiungimento della temperatura limite della struttura in acciaio.

2.2.2 Metodo di raffreddamento ad acqua

Il metodo di raffreddamento a riempimento d'acqua consiste nel riempire d'acqua gli elementi cavi in ​​acciaio. Attraverso la circolazione dell'acqua nella struttura in acciaio, il calore assorbito dall'acciaio stesso viene assorbito. Pertanto, la struttura in acciaio può mantenere bassa la temperatura nel fuoco e non lo farà perdere la sua capacità portante a causa di un aumento della temperatura troppo elevato. Al fine di prevenire la ruggine e il congelamento, l'acqua per aggiungere antiruggine e antigelo. Le colonne in acciaio dell'edificio di 64 piani della US Steel Company a Pittsburgh sono raffreddate ad acqua.

3. Confronto delle misure di prevenzione incendi

Il metodo di resistenza al calore può rallentare la velocità di conduzione del calore agli elementi strutturali attraverso il materiale di resistenza al calore. In generale, il metodo di isolamento termico è economico e pratico ed è ampiamente utilizzato nei progetti pratici. Il metodo di raffreddamento ad acqua è un'efficace misura protettiva contro fuoco, ma non è stato ben promosso nel campo dell'ingegneria a causa dei suoi requisiti speciali sulla progettazione strutturale e sull'alto costo.

Il metodo di resistenza termica è ampiamente utilizzato nella protezione antincendio della struttura in acciaio, quindi quanto segue si concentra sul confronto dei vantaggi e degli svantaggi del metodo di spruzzatura e del metodo di rivestimento nelle misure di resistenza termica.

3.1 resistenza al fuoco

In termini di resistenza al fuoco, il metodo di rivestimento è superiore al metodo di spruzzatura. La resistenza al fuoco di calcestruzzo, mattoni refrattari e altri materiali di rivestimento è migliore del rivestimento ignifugo generale. Inoltre, anche le prestazioni ignifughe del nuovo pannello antincendio sono superiori al rivestimento antincendio. Il suo limite di resistenza al fuoco è ovviamente superiore allo stesso spessore del materiale isolante antincendio della struttura in acciaio, più dell'espansione dei rivestimenti antincendio.

3.2 la durabilità

Poiché la durabilità del materiale di rivestimento, come il calcestruzzo, è migliore, non è facile deteriorarsi nel tempo. Ma la durabilità è sempre che il rivestimento ignifugo della struttura in acciaio non è riuscito a risolvere il buon problema. Utilizzato per esterni o interni, l'organico componente del rivestimento ignifugo sottile e ultrasottile può produrre decomposizione, degrado, invecchiamento e altri problemi, in modo che il rivestimento si scrosta in polvere o la perdita di prestazioni antincendio.

3.3 costruzione

Il metodo di spruzzatura della prevenzione antincendio della struttura in acciaio è semplice e può essere utilizzato senza strumenti complicati. Ma il controllo della qualità della costruzione del rivestimento ignifugo a spruzzo è scarso, la rimozione della ruggine del materiale di base, lo spessore del rivestimento del rivestimento ignifugo e l'umidità dell'ambiente di costruzione non è facile da controllare ;La costruzione del metodo di rivestimento è complessa, soprattutto per controventi inclinati e travi in ​​acciaio, ma la costruzione è controllabile e la qualità è facile da garantire. Il limite ignifugo può essere controllato modificando accuratamente lo spessore del materiale di rivestimento.

3.4 tutela dell'ambiente

Il metodo di spruzzatura inquina l'ambiente durante la costruzione, specialmente sotto l'azione dell'alta temperatura, può volatilizzare gas nocivi. Non vi è alcun rilascio tossico nella costruzione, nell'ambiente di utilizzo normale e nell'alta temperatura del fuoco, che è vantaggioso per la protezione dell'ambiente e la sicurezza del personale in caso di incendio .

3.5 economia

Il metodo di spruzzatura è semplice, breve periodo di costruzione e basso costo di costruzione. Ma il prezzo del rivestimento ignifugo è elevato e poiché il rivestimento ha il difetto dell'invecchiamento, il suo costo di manutenzione è più alto. Il costo di costruzione del metodo di avvolgimento è elevato, ma il materiale il prezzo è economico e il costo di manutenzione è basso. In generale, il metodo di incapsulamento ha una buona efficienza economica.

3.6 applicabilità

Il metodo di spruzzatura non è limitato dalla geometria dei componenti ed è ampiamente utilizzato per la protezione di travi, colonne, pavimenti, tetti e altri componenti. È particolarmente adatto per la protezione antincendio di strutture leggere in acciaio, strutture a griglia e speciali- struttura in acciaio sagomato. Il metodo di rivestimento è complesso nella costruzione, in particolare per le travi in ​​acciaio e gli elementi di rinforzo inclinati.Il metodo del rivestimento è generalmente più utilizzato per le colonne e non è ampiamente utilizzato per la spruzzatura.

3.7 Spazio occupato

Il volume del rivestimento ignifugo utilizzato con il metodo di spruzzatura è piccolo e il metodo di avvolgimento UTILIZZA materiale di avvolgimento come cemento, mattoni ignifughi, occuperà spazio, ridurrà l'uso dello spazio. Anche la qualità del materiale avvolgente è maggiore.

 4. Riassumi

Dalla discussione si possono trarre le seguenti conclusioni:

1) L'adozione di misure di protezione antincendio per le strutture in acciaio dovrebbe considerare l'influenza di molti fattori, come il tipo di componente, la difficoltà di costruzione, i requisiti di qualità della costruzione, i requisiti di durabilità e i vantaggi economici;

2) Confrontando il metodo di spruzzatura con il metodo di incapsulamento, i principali vantaggi del metodo di spruzzatura sono semplici nel processo di costruzione e l'aspetto dei componenti non cambia molto dopo la spruzzatura. I principali vantaggi del metodo di imballaggio sono a basso costo, buono resistenza al fuoco e durata.

3) Tutti i tipi di misure antincendio hanno i loro vantaggi e svantaggi.Nell'applicazione ingegneristica, possono imparare gli uni dagli altri e compensare le reciproche carenze. E possono adottare misure diverse per creare più linee di difesa antincendio.

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