门式刚架结构防火措施研究

苗春雨

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摘要

门式刚架结构建筑面积大，空间宽敞，电气设备多，火灾时，由于气流的流动，不仅会引起剧烈的爆炸，而且火焰的扩散也十分的快，而且很难灭火，所以很有可能会导致建筑的损坏，或者是坍塌。另外，这种大楼是人群聚集的地方，如果发生了火灾，很可能会引起恐慌，导致疏散和出口都会堵塞，如果安全措施和安全措施出了问题，很可能会导致人员的死亡。大型建筑的构造形式多样，跨度和高度都较常规的建筑物要大，同时也极大地提高了居住的空间。然而，由于这种原因，大面积的建筑在火灾中所造成的破坏和破坏要远大于小型建筑。

关键词：门式刚架；局部火灾；防火措施；破坏模式

一、绪论

随着现代经济的飞速发展，人们的生活水平越来越高，空间越来越大，功能也越来越多样化。近年来，我国的消防安全形势日益严峻，消防安全事故频发。现在，许多大的建筑都在使用这种材料，比如化工厂等。这一段，很多都是采用了门框的结构。对某些需要处理和储存化学原料的建筑物来说，这种房屋的特点和危险程度都比较高，一旦发生火灾，很容易造成爆炸、泄漏甚至倒塌。目前，门式钢结构在设计、制作、安装等各环节上都基本实现了整体。通过多年的工程实践，证实了门型钢框架在工业厂房和高空间的建筑物中具有很大的实用价值和实用价值。

二、门式刚架钢结构防火措施

钢铁作为一种本身不会被焚烧的建材，在遇到火灾时，其机械和物性会因温度过高而产生变化。从而造成钢结构房屋的局部甚至是整个房屋的坍塌。通常，在450~650摄氏度的高温下，钢架的受力性能就会下降，从而导致建筑的整体变形。通过对门式刚架钢结构各个层面的耐火特性的调查和探讨，提出了一套适用于门式刚架的消防安全防护体系。在无防护条件下，钢结构的耐火极限仅为0.25小时，所以，在进行钢结构设计时，必须对其进行防火处理，以满足有关规定的火灾限制。

（一）提高钢结构防火性能的方法

（1）水冷却法。有一种方法是将水注入中空的钢建筑中，通过水流的运动将其从外部吸收。采用此技术，可以在高温下维持钢构件的低温，实现了对钢材自身的热的吸收。但是，该技术在结构上有一定的限制，并不适合于门式刚框架。二是在大楼内部加装自动喷淋装置，一旦发生火情，传感器会感知外部环境的升温，在某一特定的时间，喷射装置就会开始对着火部件进行喷射。该技术在钢质房屋建筑中起到了很好的作用。在进行消防设计时，应按照GBJ84规定的有关规定进行。

（2）隔离法。选用耐火材质，采用螺钉、绑扎等方式将部件的周围包覆，以保证部件与外部火环境的隔绝。该工艺能保证部件在着火过程中不会与外部环境直接接触、减小部件的传热速率，保证部件在某一段时间不能到达其温度限制。不过这种方式的成本比较高。

（3）喷涂法。通常使用具有良好阻燃特性的涂料，在钢铁的外部喷涂，从而在钢结构上产生一种保护，从而增加钢结构的耐火极限。钢铁建筑的耐火性主要有薄涂层和厚涂层两种类型。如果钢质建筑要求的耐火极限为1.5小时，则采用厚涂层。由于喷漆施工简单，材料本身重量轻，可以达到更高的防火时限，并且不受限于钢质构件的外形，具有经济性和实用性，因而得到了越来越多的使用。

（二）防火涂料的应用

1.防火涂料的选用原则

1)要求涂层的绝缘和绝缘性很好，它必须要有很大的热传导率，这样才能最大限度地减少对外部环境的影响，从而提高钢结构的耐热极限；2）油漆必须要有很强的附着力，才能与钢结构的外表相结合，而且油漆的硬度和硬度都要很高；3）不会对钢铁造成腐蚀性，不能与钢铁产生化学反应，因此阻燃剂必须是碱性的，而且不能含氯离子；4）阻燃材料不能对人体健康造成伤害，必须采用在火灾时不会产生危险的气体或物质，比如：石棉等。

2.防火涂料的分类

根据涂层的阻燃机理，可以将其分为两大类：一是膨胀型，二是不膨胀式。根据油漆的涂覆厚度，可以将其划分为厚涂和薄涂两种类型，厚涂的油漆通常具有8 mm或大于8 mm的厚度，而薄涂类型的油漆具有2-7 mm的厚度，并且根据涂层的厚度，其耐火性的限度也是不同的。

重点阐述了门型钢框架的消防安全管理，并针对不同类型的钢质建筑采取相应的消防安全对策。本文重点阐述了门型钢架防火漆的分类及应用。在钢结构的诸多消防方法中，采用防火涂层是一种更经济、更安全的方法。但是，目前门式刚架的抗火性能还不够完善，因此，在防火安全、经济、安全的基础上，对其性能进行了进一步的分析，并对其在火灾中可能出现的各种情况进行了分析。门型钢框架的防火性能是随机性的，需要根据其特点进行分析，从而得到更好、更直观的防火方案。

三、结论

本文通过对门式刚框架的防火处理和门式刚框架在局部着火时的失效规律进行了分析，认为在不同的钢材特性下，采用适当的油漆是一种比较好的防火方法，并结合门式刚框架在局部着火时的温升特性，得到了其在构件纵向和横断面上的温度变化。本文的研究结果如下：

（1）水冷却法。按钢结构的不同，即是否采用中空钢，如果采用中空钢梁，可以采用注水技术来进行门式刚框架的消防安全防护；如果不采用中空钢，可以在其上设置喷水装置。

（2）隔离法。采用螺钉、绑扎等方式，采用阻燃剂，将建筑与外部空间隔绝，使其在高温下的传热速率大大减缓，起到阻燃作用。

（3）喷射法。使用具有良好耐热特性的油漆喷涂或喷涂于钢铁表面，一般可分为薄涂层和厚涂层两种，涂层的厚度可视乎所用材料的使用情况和表面需求而定。

在火灾作用下，门式钢梁的失效形式可以归纳为：

(1)当局部着火时，门型钢框架的横断面温度变化对其内部应力及变形产生了较大的影响。梁跨中及两端的横断面轴向作用力随温差的增大而增大。而塔尖部分的轴向应力随时间的改变很少，而在横梁中的截面上，其减小值显著增加，而在梁端部和塔尖上的弯矩增加则显著增加。

(2)门型钢框架结构部件在不同的表面温度条件下，由于火灾发生的部位运动，其内部结构均表现出从内部坍塌到外部坍塌的状态。

(3)当各部件面四面受热工况、三面受热工况和单侧受热工况下，随着火温不均化的增大，相应的火源在梁跨处直接受热时，其位移曲线发生了一个转折，并发生了轻微的升温过程，而门型框架的整体表现为向内部坍塌。

(4)文字只对消防漆作了比较细致的剖析，后续需要对更多的门式刚性框架进行更深入地剖析。

(5)在火灾发生时，存在着诸多不确定因素和可能存在的风险，且会受排烟方式和灭火方式等因素的制约，而现有的有关文献还很少，需要进一步加强。

(6)针对门型钢框架结构在局部着火时，通过对其多个参量的作用和失效方式进行了研究，提出了一种更为高效的防火方案。

参考文献

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