edificios de estructura de acero tener un talón de Aquiles: poca resistencia al fuego. Para mantener la resistencia y la rigidez de la estructura de acero durante mucho tiempo en el fuego y proteger la seguridad de la vida y la propiedad de las personas, se adoptan una variedad de medidas de protección contra incendios en el proyecto real.
¿Por qué las estructuras de acero que no se queman necesitan protección contra incendios?
El acero es un material de construcción que no se quema. En comparación con el hormigón, el acero tiene muchas ventajas, como la resistencia a los terremotos y la resistencia a la flexión. Por lo tanto, en los edificios modernos, las estructuras de acero se utilizan ampliamente, no solo para aumentar relativamente la capacidad de carga de los edificios, sino también para satisfacer las necesidades del modelado estético del diseño arquitectónico, como varias fábricas de una o varias plantas, rascacielos, almacenes , salas de espera La sala se diseña generalmente con estructura de acero.
Aunque el acero no se quemará, se deformará cuando se exponga a altas temperaturas, lo que provocará el colapso estructural. Como material de construcción, el acero tiene algunos defectos inevitables en la prevención de incendios.
Generalmente, el límite de resistencia al fuego de las estructuras de acero sin protección es de unos 15 minutos. Por lo general, a una temperatura de 450~650C, la capacidad de carga se perderá y se producirá una gran deformación, lo que provocará la flexión de las columnas de acero, las vigas de acero e incluso el colapso estructural.
Lectura adicional: Instalación y diseño de estructuras de acero
Medidas de protección contra incendios para estructuras de acero.
Según diferentes principios de prevención de incendios, las medidas de protección contra incendios para estructuras de acero se dividen en métodos de resistencia al calor y métodos de refrigeración por agua.
métodos de resistencia al calor
El método de resistencia al calor se puede dividir en método de pulverización y la método de encapsulación.
Método de pulverización
En general, el revestimiento retardante de fuego se usa para recubrir o rociar la superficie de acero para formar una capa protectora resistente al fuego y aislante del calor y mejorar el límite de resistencia al fuego de la estructura de acero.
Este método es fácil de construir, liviano, de larga resistencia al fuego y no está limitado por la geometría de los componentes de acero. Tiene buena economía y practicabilidad y es ampliamente utilizado.
Existen muchas variedades de recubrimientos resistentes al fuego para estructuras de acero, que se dividen aproximadamente en dos categorías: una es del tipo de recubrimiento delgado Recubrimientos ignífugos (tipo B), es decir, materiales ignífugos intumescentes para estructuras de acero; el otro es Recubrimientos tipo capa gruesa (H).
Recubrimientos ignífugos clase B, el espesor del recubrimiento es generalmente de 2-7 mm. El material base es resina orgánica, que tiene cierto efecto decorativo, y se expande y espesa a altas temperaturas. El límite de resistencia al fuego puede alcanzar 0.5~1.5h.
El revestimiento ignífugo de estructura de acero con revestimiento delgado tiene un revestimiento delgado, es liviano y tiene buena resistencia a la vibración. Para estructuras de acero expuestas en interiores y estructuras de acero para techos de uso liviano, cuando el límite de resistencia al fuego se especifica en 1.5 h o menos, se deben usar revestimientos ignífugos para estructuras de acero de capa delgada.
El espesor de la El revestimiento ignífugo de clase H es generalmente de 8 ~ 50 mm. Superficie granular. El componente principal es material aislante térmico inorgánico, de baja densidad y baja conductividad térmica.
El límite de resistencia al fuego puede alcanzar 0.5~3.0h. Los revestimientos ignífugos de estructura de acero con revestimiento grueso son generalmente no combustibles, antienvejecimiento y más duraderos. Para estructuras de acero ocultas en interiores, estructuras de acero de gran altura y estructuras de acero para talleres de varios pisos, cuando se especifica que el límite de resistencia al fuego es superior a 1.5 h, se deben usar revestimientos ignífugos para estructuras de acero con revestimiento grueso.
Método de encapsulación
Método de encapsulación hueca: Se utiliza un tablero ignífugo o un ladrillo refractario para envolver el elemento de acero a lo largo del límite exterior del elemento de acero. La mayoría de los talleres de estructuras de acero en la industria petroquímica nacional utilizan el método de construcción de ladrillos refractarios para envolver los componentes de acero para proteger la estructura de acero.
Las ventajas de este método son la alta resistencia y la resistencia al impacto, pero las desventajas son que ocupa mucho espacio y la construcción es más problemática. Tableros ligeros refractarios como tableros de cemento reforzado con fibra, tableros de yeso, tableros de vermiculita, etc. utilizados como capas exteriores ignífugas.
El método de envolver cajas grandes componentes de acero tiene las ventajas de una superficie de decoración lisa y plana, bajo costo, pequeña pérdida, sin contaminación ambiental, resistencia al envejecimiento, etc., y tiene una buena perspectiva de promoción.
Método de encapsulación sólida: generalmente mediante el vertido de hormigón, los elementos de acero se envuelven y cierran por completo. Las ventajas son alta resistencia y resistencia al impacto, pero las desventajas son que la capa protectora de hormigón ocupa un gran espacio y la construcción es problemática, especialmente la construcción sobre vigas de acero y diagonales es muy difícil.
métodos de refrigeración por agua
El método de refrigeración por agua incluye método de enfriamiento de la ducha de agua y método de enfriamiento de llenado de agua.
Método de enfriamiento de la ducha de agua
El método de enfriamiento por rociado de agua consiste en disponer un sistema de rociado automático o manual en la parte superior de la estructura de acero. Cuando se produce un incendio, el sistema de rociadores se activa para formar una película continua de agua sobre la superficie de la estructura de acero. Cuando la llama se propaga a la superficie de la estructura de acero, el agua se evapora y se lleva el calor, retrasando que la construcción de la estructura de acero alcance su temperatura límite.
Método de enfriamiento lleno de agua
El método de enfriamiento lleno de agua es llenar el miembro de acero hueco con agua. A través de la circulación de agua en la estructura de acero, se absorbe el calor del propio acero. Por lo tanto, la estructura de acero puede mantener una temperatura más baja en un incendio y no perderá su capacidad de carga debido al calentamiento excesivo. Para evitar la oxidación y la congelación, agregue inhibidor de oxidación y anticongelante al agua.
En general, el método de resistencia al calor puede reducir la velocidad de conducción del calor a los componentes estructurales a través del material resistente al calor. El método de resistencia al calor es más económico y práctico, y se usa ampliamente en proyectos prácticos.
Ventajas y desventajas del método de rociado y el método de encapsulación en las medidas de protección contra incendios de la estructura de acero.
resistencia al fuego
En términos de resistencia al fuego, el método de encapsulación es mejor que el método de rociado. La resistencia al fuego de los materiales de encapsulación como el hormigón y los ladrillos refractarios es mejor que la de los revestimientos ignífugos ordinarios.
Además, la resistencia al fuego del nuevo tablero ignífugo también es mejor que la de los revestimientos ignífugos. Su índice de resistencia al fuego es significativamente superior al de los materiales ignífugos y aislantes térmicos de estructura de acero del mismo espesor, y superior al de los revestimientos ignífugos intumescentes.
Durabilidad
Dado que los materiales de encapsulación, como el hormigón, tienen una buena durabilidad, no es fácil que su rendimiento se deteriore con el tiempo; y la durabilidad siempre ha sido un problema que los revestimientos ignífugos de estructuras de acero no han podido resolver.
Los recubrimientos ignífugos finos y ultrafinos a base de componentes orgánicos, tanto si se utilizan en exteriores como en interiores, pueden tener problemas como descomposición, degradación, envejecimiento, etc.
Constructibilidad
El método de rociado para la protección contra incendios de estructuras de acero es simple y fácil de construir y puede construirse sin herramientas complicadas.
Sin embargo, la calidad de construcción del método de rociado del revestimiento ignífugo es deficiente y es difícil controlar la eliminación de óxido del sustrato, el espesor del revestimiento ignífugo y la humedad del entorno de construcción; la construcción del método de encapsulación es más complicada, especialmente para los tirantes diagonales y las vigas de acero, pero la construcción tiene un fuerte control y una fácil garantía de calidad.
El grosor del material de encapsulación se puede variar con mayor precisión para controlar el límite de resistencia al fuego.
Protección ambiental
El método de pulverización contamina el medio ambiente durante la construcción, especialmente bajo la acción de altas temperaturas, puede volatilizar gases nocivos. El método de encapsulación no tiene emisiones tóxicas en la construcción, el entorno de uso normal y la alta temperatura del fuego, lo que es beneficioso para la protección del medio ambiente y la seguridad del personal en caso de incendio.
Económico
El método de rociado tiene las ventajas de una construcción simple, un período de construcción corto y un costo de construcción bajo. Sin embargo, el precio de los recubrimientos ignífugos es alto y los costos de mantenimiento son relativamente altos debido a las deficiencias de los recubrimientos, como el envejecimiento.
El costo de construcción del método de encapsulación es alto, pero los materiales utilizados son baratos y el costo de mantenimiento es bajo. En general, el método de encapsulación es más económico.
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Aplicabilidad
El método de rociado no está limitado por la geometría de los componentes y se utiliza principalmente para la protección de vigas, columnas, pisos, techos y otros componentes. Es especialmente adecuado para la protección contra incendios de estructuras de acero en estructuras de acero ligeras, estructuras de rejilla y estructuras de acero con formas especiales.
La construcción del método de encapsulación es complicada, especialmente para vigas de acero, diagonales y otros componentes. El método de encapsulación generalmente se usa para columnas, y el ámbito de aplicación no es tan amplio como el método de rociado.
Espacio ocupado
La pintura ignífuga utilizada en el método de rociado tiene un volumen pequeño, mientras que los materiales de encapsulación utilizados en el método de encapsulación, como el hormigón y los ladrillos ignífugos, ocuparán espacio y reducirán el espacio utilizable. Y la calidad del material de encapsulación también es grande.
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Sobre el autor: K-HOME
K-home Estructura de acero Co., Ltd. Cubre una superficie de 120,000 metros cuadrados. Nos dedicamos al diseño, presupuesto del proyecto, fabricación y instalación de estructuras de acero PEB y paneles sándwich con titulación de contratación general de segundo grado. Nuestros productos cubren estructuras de acero ligeras, edificios PEB, casas prefabricadas de bajo costo, casas contenedor, acero C/Z, varios modelos de placa de acero de color, paneles sándwich de PU, paneles sándwich de eps, paneles sándwich de lana de roca, paneles de cámaras frigoríficas, placas de purificación y otros materiales de construcción.