bâtiments en acier avoir un talon d'Achille : mauvaise résistance au feu. Afin de maintenir la résistance et la rigidité de la structure en acier pendant une longue période dans le feu et de protéger la sécurité de la vie et des biens des personnes, une variété de mesures de protection contre l'incendie sont adoptées dans le projet actuel.
Pourquoi les structures en acier qui ne brûlent pas ont-elles besoin d'une protection contre les incendies ?
L'acier est un matériau de construction qui ne brûle pas. Comparé au béton, l'acier présente de nombreux avantages tels que la résistance aux tremblements de terre et la résistance à la flexion. Par conséquent, dans les bâtiments modernes, les structures en acier sont largement utilisées, non seulement pour augmenter relativement la capacité de charge des bâtiments, mais également pour répondre aux besoins de modélisation esthétique de la conception architecturale, tels que diverses usines à un ou plusieurs étages, gratte-ciel, entrepôts , salles d'attente Le hall est généralement conçu avec une structure en acier.
Bien que l'acier ne brûle pas, il se déforme lorsqu'il est exposé à des températures élevées, ce qui entraîne un effondrement structurel. En tant que matériau de construction, l'acier présente certains défauts inévitables en matière de prévention des incendies.
Généralement, la limite de résistance au feu des structures en acier non protégées est d'environ 15 minutes. Habituellement, à une température de 450 ~ 650C, la capacité portante sera perdue et une grande déformation se produira, entraînant la flexion des colonnes en acier, des poutres en acier et même un effondrement structurel.
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Mesures de protection contre l'incendie pour les structures en acier
Selon différents principes de prévention des incendies, les mesures de protection contre les incendies pour les structures en acier sont divisées en méthodes de résistance à la chaleur et en méthodes de refroidissement par eau.
méthodes de résistance à la chaleur
La méthode de résistance à la chaleur peut être divisée en méthode de pulvérisation et du méthode d'encapsulation.
Méthode de pulvérisation
Généralement, un revêtement ignifuge est utilisé pour enduire ou pulvériser sur la surface de l'acier pour former une couche protectrice ignifuge et calorifuge et améliorer la limite de résistance au feu de la structure en acier.
Cette méthode est facile à construire, légère, longue résistance au feu et non limitée par la géométrie des composants en acier. Il a une bonne économie et praticabilité et est largement utilisé.
Il existe de nombreuses variétés de revêtements résistants au feu pour les structures en acier, qui sont grossièrement divisées en deux catégories : l'une est de type à revêtement mince revêtements ignifuges (type B), c'est-à-dire des matériaux ignifuges intumescents pour structures en acier ; l'autre est revêtements de type couche épaisse (H).
Revêtements ignifuges de classe B, l'épaisseur du revêtement est généralement de 2 à 7 mm. Le matériau de base est une résine organique, qui a un certain effet décoratif, qui se dilate et s'épaissit à des températures élevées. La limite de résistance au feu peut atteindre 0.5 ~ 1.5 h.
Le revêtement ignifuge de la structure en acier à revêtement mince a un revêtement mince, est léger et a une bonne résistance aux vibrations. Pour les structures en acier exposées à l'intérieur et les structures en acier de toiture légères, lorsque la limite de résistance au feu est spécifiée à 1.5 h et moins, des revêtements ignifuges pour structure en acier à revêtement mince doivent être utilisés.
L'épaisseur du Le revêtement ignifuge de classe H est généralement de 8 à 50 mm. Surface granuleuse. Le composant principal est un matériau d'isolation thermique inorganique, à faible densité et à faible conductivité thermique.
La limite de résistance au feu peut atteindre 0.5 ~ 3.0 h. Les revêtements ignifuges à structure en acier à revêtement épais sont généralement incombustibles, anti-vieillissement et plus durables. Pour les structures en acier dissimulées à l'intérieur, les structures en acier de grande hauteur et les structures en acier d'atelier à plusieurs étages, lorsque la limite de résistance au feu est spécifiée comme étant supérieure à 1.5 h, des revêtements ignifuges pour structure en acier à revêtement épais doivent être utilisés.
Méthode d'encapsulation
Méthode d'encapsulation creuse: Un panneau ignifuge ou une brique réfractaire est utilisé pour envelopper l'élément en acier le long de la limite extérieure de l'élément en acier. La plupart des ateliers de structure en acier de l'industrie pétrochimique nationale utilisent la méthode de construction de briques réfractaires pour envelopper les composants en acier afin de protéger la structure en acier.
Les avantages de cette méthode sont une résistance élevée et une résistance aux chocs, mais les inconvénients sont qu'elle prend beaucoup de place et que la construction est plus gênante. Panneaux légers réfractaires tels que les panneaux de ciment renforcé de fibres, les panneaux de gypse, les panneaux de vermiculite, etc. utilisés comme couches extérieures ignifuges.
La méthode d'emballage grands composants en acier a les avantages d'une surface de décoration plate et lisse, d'un faible coût, d'une petite perte, d'aucune pollution de l'environnement, d'une résistance au vieillissement, etc., et a une bonne perspective de promotion.
Méthode d'encapsulation solide: généralement en coulant du béton, les membrures en acier sont enveloppées et complètement fermées. Les avantages sont une résistance élevée et une résistance aux chocs, mais les inconvénients sont que la couche de protection en béton occupe un grand espace et que la construction est gênante, en particulier la construction sur des poutres en acier et des entretoises diagonales est très difficile.
méthodes de refroidissement par eau
La méthode de refroidissement par eau comprend méthode de refroidissement par douche à eau et méthode de refroidissement par remplissage d'eau.
Méthode de refroidissement par douche à eau
La méthode de refroidissement par pulvérisation d'eau consiste à disposer un système de pulvérisation automatique ou manuel sur la partie supérieure de la structure en acier. Lorsqu'un incendie se déclare, le système de gicleurs est activé pour former un film d'eau continu à la surface de la structure en acier. Lorsque la flamme se propage à la surface de la structure en acier, l'eau s'évapore et enlève la chaleur, retardant le bâtiment de la structure en acier pour atteindre sa température limite.
Méthode de refroidissement remplie d'eau
La méthode de refroidissement rempli d'eau consiste à remplir l'élément creux en acier avec de l'eau. Grâce à la circulation de l'eau dans la structure en acier, la chaleur de l'acier lui-même est absorbée. Par conséquent, la structure en acier peut maintenir une température plus basse en cas d'incendie et ne perdra pas sa capacité portante en raison d'un échauffement excessif. Pour prévenir la rouille et le gel, ajoutez un inhibiteur de rouille et un antigel à l'eau.
En général, la méthode de résistance à la chaleur peut ralentir la vitesse de conduction de la chaleur vers les composants structurels à travers le matériau résistant à la chaleur. La méthode de résistance à la chaleur est plus économique et pratique, et elle est largement utilisée dans des projets pratiques.
Avantages et inconvénients de la méthode de pulvérisation et de la méthode d'encapsulation dans les mesures de protection contre l'incendie de la structure en acier
Résistance au feu
En termes de résistance au feu, la méthode d'encapsulation est meilleure que la méthode de pulvérisation. La résistance au feu des matériaux d'encapsulation tels que le béton et les briques réfractaires est meilleure que celle des revêtements ignifuges ordinaires.
De plus, la résistance au feu du nouveau panneau ignifuge est également meilleure que celle des revêtements ignifuges. Son degré de résistance au feu est nettement supérieur à celui des matériaux ignifuges et d'isolation thermique de structure métallique de même épaisseur, et supérieur à celui des revêtements ignifuges intumescents.
Durabilité
Étant donné que les matériaux d'encapsulation tels que le béton ont une bonne durabilité, il n'est pas facile de détériorer leurs performances avec le temps ; et la durabilité a toujours été un problème que les revêtements ignifuges des structures en acier n'ont pas été en mesure de résoudre.
Les revêtements ignifuges minces et ultra-minces à base de composants organiques, qu'ils soient utilisés à l'extérieur ou à l'intérieur, peuvent présenter des problèmes tels que la décomposition, la dégradation, le vieillissement, etc.
Constructibilité
La méthode de pulvérisation pour la protection contre l'incendie des structures en acier est simple et facile à construire et peut être construite sans outils compliqués.
Cependant, la qualité de construction de la méthode de pulvérisation du revêtement ignifuge est médiocre et il est difficile de contrôler l'élimination de la rouille du substrat, l'épaisseur du revêtement du revêtement ignifuge et l'humidité de l'environnement de construction ; la construction de la méthode d'encapsulation est plus compliquée, en particulier pour les entretoises diagonales et les poutres en acier, mais la construction forte contrôlabilité et assurance qualité facile.
L'épaisseur du matériau d'encapsulation peut être modifiée plus précisément pour contrôler la limite de résistance au feu.
Protection de l'environnement
La méthode de pulvérisation pollue l'environnement pendant la construction, en particulier sous l'action des températures élevées, elle peut volatiliser les gaz nocifs. La méthode d'encapsulation n'a pas d'émissions toxiques dans la construction, l'environnement d'utilisation normal et la température élevée du feu, ce qui est bénéfique pour la protection de l'environnement et la sécurité du personnel en cas d'incendie.
Économique
La méthode de pulvérisation présente les avantages d'une construction simple, d'une courte période de construction et d'un faible coût de construction. Cependant, le prix des revêtements ignifuges est élevé et les coûts de maintenance sont relativement élevés en raison des défauts des revêtements tels que le vieillissement.
Le coût de construction de la méthode d'encapsulation est élevé, mais les matériaux utilisés sont bon marché et le coût de maintenance est faible. En général, la méthode d'encapsulation est plus économique.
En savoir plus sur les influences sur le prix/coût des bâtiments en acier
Applicabilité
La méthode de pulvérisation n'est pas limitée par la géométrie des composants et est principalement utilisée pour la protection des poutres, colonnes, planchers, toits et autres composants. Il est particulièrement adapté à la protection incendie des structures en acier dans les structures en acier légères, les structures en grille et les structures en acier de forme spéciale.
La construction de la méthode d'encapsulation est compliquée, en particulier pour les poutres en acier, les entretoises diagonales et d'autres composants. La méthode d'encapsulation est généralement utilisée pour les colonnes et le champ d'application n'est pas aussi large que la méthode de pulvérisation.
Espace occupé
La peinture ignifuge utilisée dans la méthode de pulvérisation est de petit volume, tandis que les matériaux d'encapsulation utilisés dans la méthode d'encapsulation, tels que le béton et les briques ignifuges, occuperont de l'espace et réduiront l'espace utilisable. Et la qualité du matériau d'encapsulation est également grande.
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