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鋼結構工程耐火保護方法和優點有哪些？

本文來源：色涂君網絡發布日期：2017-10-28 10:07

一.鋼結構的優點。
　　
　　A.鋼結構的重量輕，雖然鋼的比重大，但因其機械性能很好，可以承受較大的荷載，故鋼結構件截面尺寸小，同樣跨度同樣荷載時，鋼屋架的重量最多不過鋼筋混凝土屋架的1/4或1/3，鋼結構的重量小，便于運輸。
　　
　　B.鋼結構安裝施工簡便。綱結構由專業化金屬構件廠生產構件(梁、屋架、柱等)，在工地上用電焊或螺栓(或高強螺栓)連接起來，施工安裝簡便迅速，提高施工速度，已成為降低工程造價的最主要因素，結構造價問題已降到次要的地位。而且，螺栓連接的鋼結構便于改造拆遷。鋼結構工程
　　
　　C.鋼結構制造、安裝機械化程度高。鋼結構具有某種段度的技術密集型性質，鋼結構所用的材料單一，而且是成品，加工簡便，機械化程度高，建造迅速，容易保證質量，適宜于成批大量生產，從構件的工廠加工到現場吊裝，工業化程度大大高于具有勞動密集性質的現澆鋼筋混凝土結構。
　　
　　D.材質均勻，與力學計算的假定比較符合，鋼材內部組織比較均勻，按近于各向同性體，而且在一定的應力幅度內幾乎是完全彈性的。因此，鋼結構的實際受力情況與建筑力學計算的結果比較符合。
　　
　　E.鋼結構在平面布局上的靈活性，則是另一重要特點。在信息時代的今天，對室內平面，空間和內部設施的要求更加嚴格了。原先的布局和設備，不久就可能變成不太適用或完全不適用，鋼結構卻可為平面重新布局提供更大的可能性，從而延長建筑物的使用壽命。
　　
　　鋼結構雖然有這么多優點，但卻有一個致命的缺點：不耐火。鋼材雖然是不燃材料，但在火災高溫作用下，其力學性能如屈服強度、彈性模量等卻會隨溫度升高而降低，在550℃左右時，降低幅度更為明顯，一般在15分鐘左右就會喪失承重能力而垮塌。國內外鋼結構建筑物的火災案例都證明，發生火災后20分鐘以內就把建筑物燒垮，最后形成一片廢墟。
　　
　　二.鋼結構的耐火保護方法。
　　
　　由于鋼結構耐火能差，在火災高溫作用下很快失效倒塌，耐火極限僅15分鐘，若采取措施，對鋼結構進行保護，使其在火災時溫度升高不超過臨界溫度，鋼結構在火災中就能保持穩定性，對鋼結構采取的保護措施，從原理上來講，主要可劃分為兩種：截流法和疏導法。
　　
　　1.截流法
　　
　　截流法的原理是截斷或阻滯火災產生的熱流量向構件的傳輸，從而使構件在規定的時間內溫升不超過其臨界溫度。其作法是構件表面設置一層保護材料，火災產生的高溫首先傳給這些保護材料，再由保護材料使給構件。由于所選材料的導熱系數較小，而熱容又較大，所以能很好地阻滯熱流向構件的傳輸，從而起到保護作用。截流法又分為噴涂法、包封法、屏蔽法和水噴淋法。鋼結構工程
　　
　　2.噴涂法
　　
　　噴涂法是用噴涂機具將防火涂料直接噴在構件表面，形成保護層。鋼結構防火涂料按所使用的膠粘劑的不同可分為有機防火涂料和無機防火涂料兩類，按涂層厚度分為薄涂型和厚涂型兩類，薄涂型鋼結構涂料涂層厚度一般為2～7mm，有一定裝飾效果，高溫時涂層膨脹增厚，具有耐火隔熱作用，耐火極限可達0.5～1.5小時，這種涂料又稱綱結構膨脹防火涂料。厚涂型鋼結構防火涂料厚度一般為8～20mm，粒狀表面，密度較小，導熱系數低，耐火極限可達0.5～3.0小時，這種涂料又稱鋼結構防火隔熱涂料。
　　
　　不同的元素對鋼材性能的影響
　　
　　（1）碳：含碳量越高，剛的硬度就越高，但是它的可塑性和韌性就越差．
　　
　　（2）錳：能進步鋼的強度，能消弱和消除硫的不良影響，并能進步鋼的淬透性，含錳量很高的高合金鋼（高錳鋼）具有良好的耐磨性和其它的物理性能．
　　
　　（3）硫：是鋼中的有害雜物，含硫較高的鋼在高溫進行壓力加工時，輕易脆裂，通常叫作熱脆性．
　　
　　（4）磷：能使鋼的可塑性及韌性明顯下降，特別的在低溫下更為嚴重，這種現象叫作冷脆性．在優質鋼中，硫和磷要嚴格控制．但從另方面看，在低碳鋼中含有較高的硫和磷，能使其切削易斷，對改善鋼的可切削性是有利的．
　　
　　（5）硅：它可以進步鋼的硬度，但是可塑性和韌性下降，電工用的鋼中含有一定量的硅，能改善軟磁性能．
　　
　　（6）鉬：可明顯的進步鋼的淬透性和熱強性，防止回火脆性，進步剩磁和嬌頑力．
　　
　　（7）鎢：能進步鋼的紅硬性和熱強性，并能進步鋼的耐磨性．
　　
　　（8）鉻：能進步鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用．
　　
　　（9）鈦：能細化鋼的晶粒組織，從而進步鋼的強度和韌性．在不銹鋼中，鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現象．
　　
　　（10）硼：當鋼中含有微量的（0.001－0.005％）硼時，鋼的淬透性可以成倍的進步．
　　
　　（11）鎳：能進步鋼的強度和韌性，進步淬透性．含量高時，可明顯改變鋼和合金的一些物理性能，進步鋼的抗腐蝕能力．
　　
　　（12）鋁：能細化鋼的晶粒組織，阻抑低碳鋼的時效．進步鋼在低溫下的韌性，還能進步鋼的抗氧化性，進步鋼的耐磨性和疲憊強度等．
　　
　　（13）釩：能細化鋼的晶粒組織，進步鋼的強度，韌性和耐磨性．當它在高溫熔進奧氏體時，可增加鋼的淬透性；反之，當它在碳化物形態存在時，就會降低它的淬透性．
　　
　　（14）銅：它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，特別是和磷配合使用時更為明顯．

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