Brannbeskyttelse av stålkonstruksjonsbygninger

stålkonstruksjoner har akilleshæl: dårlig brannmotstand. For å beholde styrken og stivheten til stålkonstruksjonen i lang tid i brannen, og beskytte sikkerheten til menneskers liv og eiendom, vedtas en rekke brannbeskyttelsestiltak i selve prosjektet.

Hvorfor trenger stålkonstruksjoner som ikke brenner brannbeskyttelse?

Stål er et byggemateriale som ikke brenner. Sammenlignet med betong har stål mange fordeler som jordskjelvmotstand og bøyemotstand. Derfor, i moderne bygninger, er stålkonstruksjoner mye brukt, ikke bare for å relativt øke lastekapasiteten til bygninger, men også for å møte behovene til estetisk modellering av arkitektonisk design, for eksempel forskjellige en-etasjers eller flere etasjers fabrikker, skyskrapere, varehus. , venterom Hallen er generelt utformet med stålkonstruksjon.

Selv om stål ikke vil brenne, vil det deformeres når det utsettes for høye temperaturer, noe som resulterer i strukturell kollaps. Som byggemateriale har stål noen uunngåelige feil i brannforebygging.

Vanligvis er brannmotstandsgrensen for ubeskyttede stålkonstruksjoner ca. 15 minutter. Vanligvis, ved en temperatur på 450~650C, vil bæreevnen gå tapt, og stor deformasjon vil oppstå, noe som resulterer i bøyning av stålsøyler, stålbjelker og til og med strukturell kollaps.

Brannsikringstiltak for stålkonstruksjoner

I henhold til ulike brannforebyggende prinsipper er brannsikringstiltakene for stålkonstruksjoner delt inn i varmebestandighetsmetoder og vannkjølingsmetoder.

varmebestandighetsmetoder

Varmemotstandsmetoden kan deles inn i sprøytemetode og innkapslingsmetode.

Sprøytemetode

Vanligvis brukes brannhemmende belegg til å belegge eller sprøyte på ståloverflaten for å danne et brannbestandig og varmeisolerende beskyttende lag og forbedre brannmotstandsgrensen til stålkonstruksjonen.

Denne metoden er enkel å konstruere, lett i vekt, lang i brannmotstand og ikke begrenset av geometrien til stålkomponenter. Den har god økonomi og gjennomførbarhet og er mye brukt.

Det finnes mange varianter av brannbestandige belegg for stålkonstruksjoner, som grovt sett er delt inn i to kategorier: den ene er tynnbeleggstypen brannhemmende belegg (type B), det vil si svellende brannhemmende materialer for stålkonstruksjoner; den andre er belegg av typen tykk belegg (H).

Klasse B brannhemmende belegg, beleggtykkelsen er vanligvis 2-7 mm. Grunnmaterialet er organisk harpiks, som har en viss dekorativ effekt, og utvider seg og tykner ved høye temperaturer. Brannmotstandsgrensen kan nå 0.5 ~ 1.5 timer.

Det tynnbelagte brannsikre belegget av stålstruktur har et tynt belegg, er lett og har god vibrasjonsmotstand. For innendørs eksponerte stålkonstruksjoner og lette takstålkonstruksjoner, når brannmotstandsgrensen er spesifisert til 1.5 timer og lavere, bør det brukes tynnbelagte stålkonstruksjoner brannsikre belegg.

Tykkelsen på H klasse brannhemmende belegg er generelt 8 ~ 50 mm. Kornet overflate. Hovedkomponenten er uorganisk varmeisolasjonsmateriale, med lav tetthet og lav varmeledningsevne.

Brannmotstandsgrensen kan nå 0.5 ~ 3.0 timer. Tykkbelagt stålstruktur brannsikre belegg er generelt ikke-brennbare, anti-aldring og mer holdbare. For innendørs skjulte stålkonstruksjoner, høye stålkonstruksjoner og fler-etasjes verkstedstålkonstruksjoner, når brannmotstandsgrensen er spesifisert til å være over 1.5 timer, bør det brukes tykkbelagt stålkonstruksjon brannsikre belegg. 

Innkapslingsmetode

Hul innkapslingsmetode: Brannsikker plate eller ildfast murstein brukes til å vikle stålelementet langs den ytre grensen til stålelementet. De fleste stålkonstruksjonsverkstedene i den innenlandske petrokjemiske industrien bruker metoden for å bygge ildfaste murstein for å pakke inn stålkomponentene for å beskytte stålkonstruksjonen.

Fordelene med denne metoden er høy styrke og slagfasthet, men ulempene er at den tar mye plass og konstruksjonen er mer plagsom. Ildfaste lettvektsplater som fiberarmerte sementplater, gipsplater, vermikulittplater etc. brukt som brannsikre ytterlag.

Metoden for boks-innpakning store stålkomponenter har fordelene med flat og glatt dekorasjonsoverflate, lav pris, lite tap, ingen miljøforurensning, aldringsmotstand, etc., og har gode salgsmuligheter.

Solid innkapslingsmetode: vanligvis ved å støpe betong, er stålelementene pakket inn og helt lukket. Fordelene er høy styrke og slagfasthet, men ulempene er at betongbeskyttelsessjiktet opptar stor plass og konstruksjonen er plagsom, spesielt konstruksjonen på stålbjelker og diagonalstiver er svært vanskelig.

vannkjølingsmetoder

Vannkjølingsmetoden inkluderer kjølemetode for vanndusj og vannfyllende kjølemetode.

Kjølemetode for vanndusj

Vannspraykjølemetoden er å arrangere et automatisk eller manuelt spraysystem på den øvre delen av stålkonstruksjonen. Når en brann oppstår, aktiveres sprinklersystemet for å danne en kontinuerlig vannfilm på overflaten av stålkonstruksjonen. Når flammen sprer seg til overflaten av stålkonstruksjonen, fordamper vannet og tar bort varmen, noe som forsinker stålkonstruksjonen til å nå sin grensetemperatur.

Vannfylt kjølemetode

Den vannfylte kjølemetoden er å fylle det hule stålelementet med vann. Gjennom sirkulasjonen av vann i stålkonstruksjonen absorberes varmen fra selve stålet. Derfor kan stålkonstruksjonen holde lavere temperatur ved brann, og vil ikke miste bæreevnen på grunn av for sterk oppvarming. For å forhindre rust og frysing, tilsett rusthemmer og frostvæske i vannet.

Generelt kan varmemotstandsmetoden redusere hastigheten på varmeledning til de strukturelle komponentene gjennom det varmebestandige materialet. Varmemotstandsmetoden er mer økonomisk og praktisk, og den er mye brukt i praktiske prosjekter.

Fordeler og ulemper med sprøytemetode og innkapslingsmetode i brannbeskyttelsestiltak av stålkonstruksjon

Brannmotstand

Når det gjelder brannmotstand, er innkapslingsmetoden bedre enn sprøytemetoden. Brannmotstanden til innkapslingsmaterialer som betong og ildfast murstein er bedre enn for vanlige brannsikre belegg.

I tillegg er brannmotstanden til den nye brannsikre platen også bedre enn brannsikre belegg. Brannmotstandsvurderingen er betydelig høyere enn brannsikre og varmeisolasjonsmaterialer av stålkonstruksjoner med samme tykkelse, og høyere enn for svellende brannsikre belegg.

Holdbarhet

Siden innkapslingsmaterialene som betong har god holdbarhet, er det ikke lett å forringes i ytelse over tid; og holdbarhet har alltid vært et problem som brannsikre belegg i stålkonstruksjoner ikke har klart å løse.

Tynne og ultratynne brannhemmende belegg basert på organiske komponenter, enten de brukes utendørs eller innendørs, kan ha problemer som nedbrytning, nedbrytning, aldring osv.

Konstruksjonsevne

Sprøytemetoden for brannsikring av stålkonstruksjoner er enkel og lett å konstruere og kan konstrueres uten kompliserte verktøy.

Konstruksjonskvaliteten til sprøytemetoden for brannhemmende belegg er imidlertid dårlig, og det er vanskelig å kontrollere rustfjerningen av underlaget, beleggtykkelsen på det brannhemmende belegget og fuktigheten i konstruksjonsmiljøet; konstruksjonen av innkapslingsmetoden er mer komplisert, spesielt for diagonalstag og stålbjelker, men konstruksjonen Sterk kontrollerbarhet og enkel kvalitetssikring.

Tykkelsen på innkapslingsmaterialet kan varieres mer nøyaktig for å kontrollere brannmotstandsgrensen.

Miljøvern

Sprøytemetoden forurenser miljøet under konstruksjon, spesielt under påvirkning av høye temperaturer, kan den fordampe skadelige gasser. Innkapslingsmetoden har ingen giftige utslipp i konstruksjon, normalt bruksmiljø og høy temperatur på brannen, noe som er gunstig for miljøvern og personellsikkerhet ved brann.

Økonomisk

Sprøytemetoden har fordelene med enkel konstruksjon, kort byggeperiode og lave byggekostnader. Imidlertid er prisen på brannhemmende belegg høy, og vedlikeholdskostnadene er relativt høye på grunn av manglene ved belegg som aldring.

Byggekostnaden for innkapslingsmetoden er høy, men materialene som brukes er billige og vedlikeholdskostnadene er lave. Generelt er innkapslingsmetoden mer økonomisk.

Gyldighet

Sprøytemetoden er ikke begrenset av komponentenes geometri og brukes mest til beskyttelse av bjelker, søyler, gulv, tak og andre komponenter. Den er spesielt egnet for brannsikring av stålkonstruksjoner i lette stålkonstruksjoner, gitterkonstruksjoner og spesialformede stålkonstruksjoner.

Konstruksjonen av innkapslingsmetoden er komplisert, spesielt for stålbjelker, diagonalstag og andre komponenter. Innkapslingsmetoden brukes vanligvis for søyler, og anvendelsesområdet er ikke så bredt som sprøytemetoden.

Okkupert plass

Den brannsikre malingen som brukes i sprøytemetoden er liten i volum, mens innkapslingsmaterialene som brukes i innkapslingsmetoden, som betong og brannsikre murstein, vil oppta plass og redusere den brukbare plassen. Og kvaliteten på innkapslingsmaterialet er også stor.