一級消防工程師考點:影響建筑結構耐火性能的因素
影響建筑結構耐火性能的因素
(一)結構類型
1.鋼結構
鋼結構是由鋼材制作結構,包括鋼框架結構、鋼網(wǎng)架結構和鋼網(wǎng)殼結構、大跨交叉梁系結構。鋼結構具有施工機械化程度高、抗震性能好等優(yōu)點,但鋼結構的最大缺點是耐火性能較差,需要采取涂覆鋼結構防火涂料等防火措施才能耐受一定規(guī)模的火災。在高大空間等鋼結構建筑中,在進行鋼結構耐火性能分析的基礎上,如果火災下鋼結構周圍的溫度較低,并能保持結構安全時,鋼結構可不必采取防火措施。
2.鋼筋混凝土結構
鋼筋混凝土結構是在混凝土配置鋼筋形成的結構,混凝土主要承受壓力,鋼筋主要承受拉力,二者共同承擔荷載。當建筑結構耐火重要性較高,火災荷載較大、人員密度較大或建筑結構受力復雜的場合時,鋼筋混凝土結構的耐火能力也可能不滿足要求。這時,需要進行鋼筋混凝土結構及構件的耐火性能評估,確定結構的耐火性能是否滿足要求。
3.鋼-混凝土組合結構
(1)型鋼混凝土結構。型鋼混凝土結構是將型鋼埋入鋼筋混凝土結構形成一種組合結構。適合大跨、重載結構。由于型鋼被混凝土包裹,火災下鋼材的溫度較低,型鋼混凝土結構的耐火性能較好。
(2)鋼管混凝土結構。鋼管混凝土結構是由鋼和混凝土兩種材料組成的,它充分發(fā)揮了鋼和混凝土兩種材料的優(yōu)點,具有承載能力高、延性好等優(yōu)點。鋼管混凝土結構中,由于混凝土的存在可降低鋼管的溫度,鋼管的溫度比沒有混凝土時要低得多。一般情況下,鋼管混凝土結構中的鋼管需要進行防火保護。
(二)荷載比
荷載比為結構所承擔的荷載與其極限荷載的比值?;馂南拢Y構承受的荷載總體不變,而隨溫度升高,材料強度降低,構件的承載能力降低。當構件的荷載達到極限荷載,構件就達到了火災下的承載能力,構件就達到了耐火極限狀態(tài),開始倒塌破壞,這時的耐火時間為耐火極限。荷載比越大,構件的耐火極限越小,荷載比是影響結構及構件耐火性能的主要因素之一。
(三)火災規(guī)模
火災規(guī)模包括火災溫度和火災持續(xù)時間?;馂母邷厥菢嫾郎氐脑慈?,它通過對流和輻射兩種傳熱方式將熱量從建筑內(nèi)空氣向構件傳遞。作為構件升溫的驅動者,火災規(guī)模對構件溫度場有明顯的影響。當火災高溫持續(xù)時間較長時,構件的升溫也較高。
(四)結構及構件溫度場
溫度越高,材料性能劣化越嚴重,結構及構件的溫度場是影響其耐火性能的主要因素之一。材料的熱工性能直接影響構件的升溫快慢,從而決定了火災下結構及構件的溫度場分布。
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