Zaštita od požara zgrada čeličnih konstrukcija

zgrade od čelične konstrukcije imati Ahilovu petu: slaba otpornost na vatru. Kako bi se čvrstoća i krutost čelične konstrukcije zadržala dugo u požaru, te zaštitila sigurnost života i imovine ljudi, u konkretnom projektu su usvojene različite mjere zaštite od požara.

Zašto je čeličnim konstrukcijama koje ne gore potrebna zaštita od požara?

Čelik je građevinski materijal koji ne gori. U poređenju sa betonom, čelik ima mnoge prednosti kao što su otpornost na potres i savijanje. Stoga se u modernim zgradama široko koriste čelične konstrukcije, ne samo za relativno povećanje nosivosti zgrada, već i za zadovoljavanje potreba estetskog modeliranja arhitektonskog dizajna, kao što su razne jednokatne ili višespratnice, neboderi, skladišta. , čekaonice Sala je uglavnom projektovana čeličnom konstrukcijom.

Iako čelik neće izgorjeti, deformirati će se kada je izložen visokim temperaturama, što će rezultirati strukturnim kolapsom. Kao građevinski materijal, čelik ima neke neizbježne nedostatke u zaštiti od požara.

Općenito, granica otpornosti na vatru nezaštićenih čeličnih konstrukcija je oko 15 minuta. Obično, na temperaturi od 450~650C, nosivost će se izgubiti i doći će do velikih deformacija, što rezultira savijanjem čeličnih stupova, čeličnih greda, pa čak i urušavanjem konstrukcije.

Mjere zaštite od požara čeličnih konstrukcija

Prema različitim principima zaštite od požara, mjere zaštite od požara čeličnih konstrukcija dijele se na metode otpornosti na toplinu i metode hlađenja vodom.

metode otpornosti na toplotu

Metoda otpornosti na toplinu može se podijeliti na metoda prskanja a metoda inkapsulacije.

Metoda prskanja

Općenito, vatrootporni premaz se koristi za premazivanje ili prskanje po površini čelika kako bi se formirao zaštitni sloj otporan na vatru i toplinu i poboljšao granicu otpornosti na vatru čelične konstrukcije.

Ova metoda je laka za konstruiranje, lagana je, ima dugu otpornost na vatru i nije ograničena geometrijom čeličnih komponenti. Ima dobru ekonomičnost i praktičnost i široko se koristi.

Postoji mnogo varijanti vatrootpornih premaza za čelične konstrukcije, koje su grubo podijeljene u dvije kategorije: jedna je tankoslojna. vatrootporni premazi (tip B), odnosno intumescentni vatrootporni materijali za čelične konstrukcije; drugi je premazi tipa debelog premaza (H).

Vatrootporni premazi klase B, debljina premaza je uglavnom 2-7 mm. Osnovni materijal je organska smola, koja ima određeni dekorativni efekat, a na visokim temperaturama se širi i zgušnjava. Granica otpornosti na vatru može doseći 0.5~1.5h.

Vatrootporni premaz čelične konstrukcije sa tankim premazom ima tanak premaz, lagan je i ima dobru otpornost na vibracije. Za unutrašnje izložene čelične konstrukcije i krovne čelične konstrukcije za laka opterećenja, kada je granica otpornosti na vatru specificirana na 1.5 h i niže, treba koristiti vatrostalne premaze tankoslojenih čeličnih konstrukcija.

Debljina Vatrootporni premaz H klase je uglavnom 8~50 mm. Zrnasta površina. Glavna komponenta je neorganski termoizolacioni materijal, male gustine i niske toplotne provodljivosti.

Granica otpornosti na vatru može doseći 0.5~3.0h. Vatrootporni premazi čelične konstrukcije s debelim premazom općenito su nezapaljivi, protiv starenja i izdržljiviji. Za unutarnje skrivene čelične konstrukcije, visoke čelične konstrukcije i čelične konstrukcije za više spratova za radionice, kada je granica otpornosti na vatru specificirana da bude iznad 1.5 h, treba koristiti vatrostalne premaze za čelične konstrukcije debljine. 

Metoda inkapsulacije

Metoda šuplje enkapsulacije: Vatrootporna ploča ili vatrostalna cigla koristi se za omotavanje čeličnog elementa duž vanjske granice čeličnog elementa. Većina radionica za izradu čeličnih konstrukcija u domaćoj petrohemijskoj industriji koristi metodu izgradnje vatrostalnih opeka za omotavanje čeličnih komponenti radi zaštite čelične konstrukcije.

Prednosti ove metode su visoka čvrstoća i otpornost na udarce, ali nedostaci su što zauzima puno prostora i konstrukcija je teža. Vatrostalne lagane ploče kao što su cementne ploče ojačane vlaknima, gipsane ploče, vermikulitne ploče itd. koje se koriste kao vatrootporni vanjski slojevi.

Metoda pakovanja kutije velike čelične komponente ima prednosti ravne i glatke ukrasne površine, niske cijene, malih gubitaka, bez zagađenja okoliša, otpornosti na starenje, itd., i ima dobre izglede za promociju.

Metoda čvrste inkapsulacije: općenito izlivanjem betona, čelični elementi su omotani i potpuno zatvoreni. Prednosti su visoka čvrstoća i otpornost na udar, ali nedostaci su što zaštitni sloj betona zauzima veliki prostor i konstrukcija je problematična, a posebno je konstrukcija na čeličnim gredama i dijagonalnim podupiračima vrlo teška.

metode hlađenja vodom

Metoda vodenog hlađenja uključuje način hlađenja vodenim tušem i način hlađenja punjenjem vodom.

Način hlađenja vodenim tušem

Metoda hlađenja vodenim raspršivanjem je postavljanje automatskog ili ručnog sistema raspršivanja na gornjem dijelu čelične konstrukcije. Kada dođe do požara, sistem prskalica se aktivira kako bi na površini čelične konstrukcije formirao neprekidan vodeni film. Kada se plamen proširi na površinu čelične konstrukcije, voda isparava i oduzima toplinu, odgađajući izgradnju čelične konstrukcije da dostigne svoju graničnu temperaturu.

Metoda hlađenja punjenom vodom

Metoda hlađenja punjena vodom je da se šuplji čelični element napuni vodom. Kroz kruženje vode u čeličnoj konstrukciji, apsorbira se toplina samog čelika. Stoga čelična konstrukcija može održavati nižu temperaturu u požaru, a neće izgubiti svoju nosivost zbog prekomjernog zagrijavanja. Da biste spriječili rđu i smrzavanje, dodajte u vodu inhibitor hrđe i antifriz.

Općenito, metoda otpornosti na toplinu može usporiti brzinu provođenja topline do strukturnih komponenti kroz materijal otporan na toplinu. Metoda otpornosti na toplinu je ekonomičnija i praktičnija i široko se koristi u praktičnim projektima.

Prednosti i nedostaci metode prskanja i metode inkapsulacije u mjerama zaštite od požara čelične konstrukcije

Vatrootpornost

Što se tiče otpornosti na vatru, metoda inkapsulacije je bolja od metode prskanja. Otpornost na vatru materijala za kapsuliranje kao što su beton i vatrostalne cigle je bolja od otpornosti običnih vatrostalnih premaza.

Osim toga, vatrootpornost nove vatrootporne ploče je također bolja od vatrootpornih premaza. Njegova otpornost na vatru je znatno viša od otpornosti na vatru čelične konstrukcije i toplotnoizolacionih materijala iste debljine i veća od otpornosti na vatru u plamenu.

trajnost

Budući da materijali za kapsuliranje kao što je beton imaju dobru izdržljivost, nije lako pogoršati performanse tokom vremena; a trajnost je uvijek bila problem koji vatrostalni premazi čelične konstrukcije nisu mogli riješiti.

Tanki i ultratanki vatrootporni premazi na bazi organskih komponenti, bilo da se koriste na otvorenom ili u zatvorenom prostoru, mogu imati probleme kao što su raspadanje, degradacija, starenje itd.

Konstruktivnost

Metoda prskanja za zaštitu čeličnih konstrukcija od požara je jednostavna i laka za konstrukciju i može se izvesti bez komplikovanih alata.

Međutim, kvaliteta konstrukcije metode prskanja vatrootpornog premaza je loša, te je teško kontrolirati uklanjanje rđe sa podloge, debljinu premaza vatrootpornog premaza i vlažnost građevinskog okruženja; konstrukcija metode inkapsulacije je složenija, posebno za dijagonalne podupirače i čelične grede, ali konstrukcija Jaka kontrola i lako osiguranje kvaliteta.

Debljina materijala za inkapsulaciju može se preciznije mijenjati kako bi se kontrolirala granica otpornosti na vatru.

Zaštite okoliša

Metoda prskanja zagađuje okolinu tokom izgradnje, posebno pod dejstvom visokih temperatura, može ispariti štetne gasove. Metoda inkapsulacije nema toksične emisije u građevinarstvu, normalnom okruženju upotrebe i visokoj temperaturi požara, što je korisno za zaštitu okoliša i sigurnost osoblja u požaru.

Ekonomično

Metoda prskanja ima prednosti jednostavne konstrukcije, kratkog perioda izgradnje i niske cijene izgradnje. Međutim, cijena vatrootpornih premaza je visoka, a troškovi održavanja su relativno visoki zbog nedostataka premaza kao što je starenje.

Troškovi izgradnje metode inkapsulacije su visoki, ali korišteni materijali su jeftini, a troškovi održavanja su niski. Općenito, metoda inkapsulacije je ekonomičnija.

Primjenljivost

Metoda prskanja nije ograničena geometrijom komponenti i uglavnom se koristi za zaštitu greda, stubova, podova, krovova i drugih komponenti. Posebno je pogodan za zaštitu od požara čeličnih konstrukcija u lakim čeličnim konstrukcijama, mrežastim konstrukcijama i čeličnim konstrukcijama specijalnog oblika.

Konstrukcija metode inkapsulacije je komplicirana, posebno za čelične grede, dijagonalne podupirače i druge komponente. Metoda enkapsulacije se općenito koristi za kolone, a opseg primjene nije tako širok kao metoda raspršivanja.

Zauzet prostor

Vatrostalna boja koja se koristi u metodi prskanja je male zapremine, dok će materijali za kapsuliranje koji se koriste u metodi inkapsulacije, kao što su beton i vatrostalne cigle, zauzeti prostor i smanjiti korisni prostor. I kvalitet materijala za kapsuliranje je također velik.