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鋼結(jié)構(gòu)的防火是一個不可回避的安全問題

以在實(shí)際工程中最常用的鋼材Q235鋼為例,其屈服強(qiáng)度和彈性模量與常溫下對應(yīng)值之比隨火災(zāi)溫度變化的曲線。
在火災(zāi)條件下,Q235鋼的力學(xué)性能與常溫下相比,有明顯不同。
(1)屈服強(qiáng)度隨火災(zāi)溫度的升高而降低。在200’C時,屈服強(qiáng)度為常溫下的82.3%;在400。C時,屈服強(qiáng)度為常溫下的49.8%;在600℃時,屈服強(qiáng)度只有常溫下的20.4%。
(2)彈性模量隨火災(zāi)溫度的升高而降低。在200。c時,彈性模量為常溫下的95.9%;在400℃時,彈性模量為常溫下的83.1%;在600。C時,彈性模量只有常溫下的17.1%。
由此可見,鋼材雖為非燃燒材料,但不耐火。在火災(zāi)高溫條件下,結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度和剛度都將迅速下降。因此,當(dāng)建筑采用無防火保護(hù)措施的鋼結(jié)構(gòu)時,一旦發(fā)生火災(zāi),結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生破壞。例如,2004年10月,河南省某市一家電量販發(fā)生火災(zāi),鋼結(jié)構(gòu)屋頂被燒整體倒塌,造成2人被埋壓致死。
目前,我國建筑造型的多樣化、多功能化趨勢,使得鋼結(jié)構(gòu)有了更大的發(fā)展空間。由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面寬展、瘦長,鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)大(約為混凝土的40倍),以及鋼材的力學(xué)性能對溫度的敏感性等原因,火災(zāi)對鋼結(jié)構(gòu)的威脅遠(yuǎn)大于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。一旦發(fā)生火災(zāi),鋼結(jié)構(gòu)的承載能力降低,變形增大,在較短的時間(10~20min)內(nèi)就能達(dá)到極限狀態(tài)以至發(fā)生破壞。因此,相對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言,鋼結(jié)構(gòu)的防火是一個不可回避的安全問題。
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資料來源:東莞市弘超模具科技有限公司結(jié)構(gòu)鋼事業(yè)部
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鋼結(jié)構(gòu)的防火是一個不可回避的安全問題
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