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鋼結構廠房的抗火災能力

鋼結構廠房以鋼柱、鋼梁等為主要支撐方式,因而鋼結構的耐火極限決定了廠房的抗火災能力。根據《鋼結構設計規範》(GB50017-2003)鋼結構廠房主要采用碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼為主要材料。通常,在全負荷的情況下失去靜態平衡穩定性的臨界溫度為540℃左右,總體機械性能隨溫度的不同而有變化,一般結構溫度達到350℃、500℃、600℃時,強度分別下降1/3、1/2、2/3。在火災中,火場溫度通常會達到800~1200℃,在這樣的環境下,具有較高導熱性能的鋼結構一般會在15min左右,就會出現塑性變形,產生局部損壞,並徹底喪失承載能力導致整體垮塌。

其中,不同牆體材料及溫度特性,對鋼結構的內部溫升和在高溫下的受力變形會產生一定影響。現有鋼結構廠房中,通常采用夾芯板作為間隔牆和外牆,內部以具有較高保溫性能的聚苯乙烯、聚氨酯和岩棉等作為填充材料。前兩者材料的耐火性能較差,易受熱燃燒,會增大建築火災荷載,加快鋼結構的溫升,降低抗火災能力。而岩棉本身屬無機質矽酸鹽纖維,不可燃,燃燒性能取決於其中粘接劑的類型和數量。一般情況下,金屬夾芯板的耐火極限約10min左右即失去承重功能而垮塌。

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