鉄骨構造物の防火対策

1.鉄骨構造物の耐火限界と耐火性

高強度と延性の利点は、鋼構造が軽量の自重、優れた耐震性能、および大きな支持力の特性を備えていることを決定します。一方、鉄骨構造物は現場での加工が可能で、施工期間も短く、リサイクルも可能であるため、国内外の鉄骨構造物に関係なく広く利用されています。

しかし、鉄骨構造にはアキレス腱があり、耐火性に劣ります。火災時の鉄骨構造の強度と剛性を長期間維持し、人々の生命と財産の安全を保証するために、さまざまな防火対策が採用されています。実地プロジェクト防火原理の違いにより、防火対策は耐熱法と水冷法に分けられ、耐熱法は噴霧法とカプセル化法（中空カプセル化法と固体カプセル化法）に分けられます。本稿では、各種防火対策を詳細に紹介し、その長所と短所を比較します。抵抗と耐火性
鉄骨構造の耐火限界とは、標準の耐火試験中に部材がその安定性または完全性、および耐火性を失う時間のことです。

鋼自体は発火しませんが、鋼材の性質は温度の影響を大きく受けますが、250℃での衝撃靭性が低下し、300℃を超えると降伏点と極限強度が大幅に低下します。荷重条件は変わらず、鋼構造が静的平衡安定性を失う臨界温度は約500℃であり、一般的な火の温度は800〜1000℃に達するため、鋼構造は高強度下で急速に塑性変形を示します。火災温度により、局所的な破損が発生し、最終的には鉄骨構造全体の破損が発生します。鉄骨構造の建物に十分な耐火限界を持たせるために、鉄骨構造の建物で防火対策を講じる必要があります。火災時の臨界温度が急速に上昇し、建物の崩壊に対する過度の変形を防ぎ、消防と人のための貴重な時間を獲得します ネルの安全避難、火災による損失を回避または軽減します。

2.鉄骨構造物の防火対策

原則による鋼構造防火対策は、耐熱法と水冷法の2つのカテゴリーに分けられます。これらの対策の目的は一貫しており、コンポーネントの温度が臨界温度を超えないようにすることです。違いは、耐熱方式では部品への熱の移動を防ぎ、水冷方式では部品への熱の移動を防ぎ、目的のために熱を逃がします。

2.1抵抗熱

コーティング材の抵抗熱と耐熱性に応じた抵抗熱法、難燃性コーティングは噴霧法とコーティングによる難燃性コーティングを構築するためのコーティング噴霧法または保護するためのスプレーコーティング法に分けられ、中空に分けることができますコーティング法と固体コーティング法 

2.1.1スプレー方法

一般的にUSES耐火塗料コーティングまたは鋼の表面にスプレー、耐火性絶縁保護層の形成、この方法の鋼構造の耐火性を改善するこの方法は長期間非常に軽量の耐火物であり、制限されるべきではありません鋼部品の形状は良好な経済性を持っています鋼構造難燃性コーティングの種類はさらに大きく、2つのカテゴリーに大別されます：1つは薄いコーティングタイプの難燃性コーティング（Bタイプ）、すなわち鋼構造膨張難燃性材料です;もう1つの種類は厚膜ですコーティング（H）クラスBクラス難燃性コーティング、コーティングの厚さは一般に2〜7 mmで、有機樹脂の場合、耐火限界の高温膨張増粘が0.5〜1.5Hの薄い薄い軽量コーティングされた鋼構造の場合に特定の装飾効果があります難燃性コーティングコーティング耐振動性良好な屋内裸鋼構造軽量屋根鋼構造、その耐火限界が1の場合。5 H以下、適切な選択スクランブルHタイプ鋼構造難燃性コーティング耐火塗料コーティング厚さ8〜50 mm一般的に無機断熱材の粒状表面主成分、低密度のより小さな熱伝導率0.5〜3.0の耐火限界h厚いコーティングされた鋼構造難燃性コーティングは、一般に、耐老化性の耐久性と信頼性の高い屋内隠し鋼構造を燃やしていません。構造難燃性コーティング

2.1.2コーティング方法

1）中空コーティング法：一般的に防火板またはレンガを使用し、鋼製部材の外側の端に沿って、鉄骨構造は国内の石油化学産業を区画します鋼構造ワークショップは主に鋼構造のレンガで包まれた鋼製部材を敷設する方法を採用しています保護方法には高強度耐衝撃性の利点がありますが、大きな鋼部品のボックスパッケージの防火被覆方法のための繊維強化セメント石膏ボード単層スラブなどの耐火性ライトプレートでは、スペースが大きくなるため、より多くの問題が発生するという欠点があります。表面レベルを装飾するための低コストの損失は、環境汚染の老化耐性やその他の利点がなくスムーズであり、促進の見込みがあります。2）ソリッドコーティング法：一般的にコンクリートを流し込み、鋼製部材を包み、世界金融センターの上海浦東鋼柱などの完全に閉じた鋼構造物は、高強度、耐衝撃性の方法による利点ですが、欠点はスペースを占めるコンクリートカバーが大きいこと特に鋼製の梁や傾斜したブレースでは、建設が面倒です

2.2水冷方式

水冷方式には、注水冷却方式と水充填冷却方式があります。

2.2.1ウォーターシャワーの冷却方法

スプレー冷却方式は、鋼構造物の上部に自動または手動のスプレーシステムを配置することです。火災の場合、スプレーシステムが開始され、鋼構造物の表面に連続的な水膜が形成されます。鉄骨構造物の表面に炎が広がると、水分の蒸発により熱が奪われ、鉄骨構造物が限界温度に達するのが遅れます。東寺大学土木工学部の建物では、ウォーターシャワー冷却方式が採用されています。

2.2.2水で満たされた冷却方法

水を満たした冷却方法は、中空の鋼製部材に水を充填することです。鋼構造内の水の循環を通じて、鋼自体が吸収した熱が吸収されます。したがって、鋼構造は火の中で低温を保つことができ、温度上昇が高すぎるために支持力が失われます。錆や凍結を防ぐために、水で防錆剤と凍結防止剤を添加します。ピッツバーグにある64階建てのUS SteelCompanyビルの鉄骨柱は水冷されています。

3.防火対策の比較

耐熱法は、耐熱材料を介して構造部材への熱伝導速度を遅くすることができます。一般的に、断熱法は経済的で実用的であり、実際のプロジェクトで広く使用されています。水冷法は、火事ですが、構造設計と高コストに関する特別な要件のため、エンジニアリング分野ではあまり宣伝されていません。

鉄骨構造物の防火には耐熱法が広く使用されているため、以下では、耐熱対策におけるスプレー法とクラッディング法の長所と短所の比較に焦点を当てます。

3.1耐火性

耐火性に関しては、クラッディング法がスプレー法よりも優れており、コンクリートや防火レンガなどの被覆材の耐火性は一般的な耐火塗装よりも優れています。また、新しい防火板の耐火性能も防火塗装よりも優れています。その耐火限界は、防火コーティングの膨張よりも、鋼構造の防火材料の同じ厚さよりも明らかに高いです。

3.2耐久性

コンクリートなどの被覆材の耐久性が優れているため、経年劣化しにくいですが、耐久性は常に鉄骨構造の難燃性コーティングで問題を解決できませんでした。屋外でも屋内でも、有機薄いおよび極薄の耐火コーティングの成分は、分解、劣化、老化および他の問題を引き起こす可能性があり、その結果、コーティングの剥離粉末または耐火性能の損失が生じる。

3.3構造

鉄骨構造防火の溶射方法は簡単で、手間をかけずに使用できますが、耐火塗装工事の品質管理が悪く、母材の防錆、耐火塗装の被覆厚さ、施工環境湿度の管理が容易ではありません。 ;特に傾斜ブレースやスチールビームの場合、被覆方法の構造は複雑ですが、構造は制御可能であり、品質は簡単に保証されます。耐火限界は、被覆材料の厚さを正確に変更することで制御できます。

3.4環境保護

スプレー法は、建設中、特に高温の作用下で環境を汚染し、有害ガスを揮発させる可能性があります。建設中、通常の使用環境、高温の火災で有毒物質が放出されることはなく、環境保護と火災時の人員の安全に役立ちます。

3.5経済

スプレー工法はシンプルで工期が短く、工費も安いが、耐火塗装は価格が高く、経年劣化などの欠点があるため維持費が高く、ラッピング工法の工費は高いが素材価格も安く、維持費も安い。一般的にカプセル化方式は経済性に優れている。

3.6適用性

スプレー方法は、コンポーネントの形状に制限されず、梁、柱、床、屋根、その他のコンポーネントの保護に広く使用されています。特に、軽鋼構造、グリッド構造、および特殊鋼の防火に適しています。成形鋼構造。クラッディング方法は、特に鋼製の梁と傾斜したブレース部材の場合、構造が複雑です。クラッディング法は一般的にカラムによく使用され、スプレーには広く使用されていません。

3.7占有スペース

溶射法による難燃性塗料の使用量が少なく、コンクリートや耐火れんがなどの包囲材を使用する包囲法は、スペースを取り、スペースの使用量を削減し、包囲材の品質も向上します。

 4.要約する

議論から次の結論を引き出すことができます。

1）鉄骨構造の防火対策の採用では、コンポーネントの種類、建設の難しさ、建設品質の要件、耐久性の要件、経済的利益など、多くの要因の影響を考慮する必要があります。

2）噴霧法とカプセル化法を比較することにより、噴霧法の主な利点は、建設プロセスにおいて単純であり、噴霧後にコンポーネントの外観が大きく変化することはありません。パッキング法の主な利点は、低コストで優れていることです。耐火性能と耐久性。

3）あらゆる種類の防火対策には、それぞれ長所と短所があります。エンジニアリングアプリケーションでは、お互いから学び、お互いの欠点を補うことができます。また、さまざまな対策を講じて、複数の防火ラインを設定することもできます。

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