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建筑结构耐火性能的分析

日期:2021/7/27 Click:588
当建筑结构耐火重要性较高,火灾荷载较大、人员密度较大或建筑结构受力复杂的场合时,钢筋混凝土结构的耐火能力也可能不满足要求。这时,需要进行钢筋混凝土结构及构件的耐火性能评估,确定结构的耐火性能是否满足要求。
建筑结构耐火性能分析

(1)结构类型

1.钢结构

钢结构由钢结构、钢结构、钢结构、钢结构和钢结构、大跨梁结构。钢结构具有施工机械化程度高、抗震性能好等优点,但钢结构最大的缺点是耐火性能差,需要采取涂装钢结构防火涂料等防火措施。在高空间等钢结构建筑中,在进行钢结构耐火性能分析的基础上,火灾下钢结构周围温度低,能够维持结构安全时,钢结构不需要采取防火措施。

2.钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构是由混凝土配置钢筋形成的结构,混凝土主要承受压力,钢筋主要承受拉力,两者共同承担负荷。在建筑结构耐火重要性高、火灾负荷大、人员密度大或建筑结构受力复杂的情况下,钢筋混凝土结构的耐火能力也可能不符合要求。此时,需要进行钢筋混凝土结构和部件的耐火性能评价,确认结构的耐火性能是否满足要求。

3.钢混凝土组合结构

(1)型钢混凝土结构。型钢混凝土结构是将型钢埋入钢筋混凝土结构形成一种组合结构。适用于大跨度、重载结构。由于型钢被混凝土包裹,火灾下钢材温度低,型钢混凝土结构耐火性好。

(2)钢管混凝土结构。钢管混凝土结构由钢和混凝土两种材料组成,充分发挥了钢和混凝土两种材料的优点,具有承载能力高、延展性好等优点。钢管混凝土结构中,由于混凝土的存在可降低钢管的温度,钢管的温度比没有混凝土时要低得多。一般情况下,钢管混凝土结构中的钢管需要进行防火保护。

(2)负荷比

负荷比是结构负荷与极限负荷的比值。火灾下,结构承受的负荷整体不变,随着温度的上升,材料强度下降,部件的负荷能力下降。构件负荷达到极限负荷时,构件达到火灾下的负荷能力,构件达到耐火极限状态,开始崩溃破坏时的耐火时间是耐火极限。荷载比越大,构件的耐火极限越小,荷载比是影响结构及构件耐火性能的主要因素之一。

(3)火灾规模

火灾规模包括火灾温度和火灾持续时间。火灾高温是部件升温的源泉,通过对流和辐射两种传热方式将热量从建筑内的空气传递给部件。作为部件升温的驱动者,火灾规模对部件温度场有明显的影响。火灾高温持续时间长,部件升温也高。

(4)结构和部件温度场

温度越高,材料性能劣化越严重,结构和部件温度场是影响耐火性的主要因素之一。材料的热工性能直接影响部件的升温速度,决定了火灾下结构和部件的温度场分布。

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