淺談防火板在鋼結(jié)構(gòu)建筑中的應(yīng)用
摘 要：根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑特點(diǎn)，火災(zāi)是鋼結(jié)構(gòu)建筑主要的安全隱患，本文提出了包敷法和噴涂法是鋼結(jié)構(gòu)防火最普遍的解決措施，以及如何確定鋼結(jié)構(gòu)的耐火等級(jí)，并以工程實(shí)例說(shuō)明GF防火板對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火的重要作用及施工工藝。
關(guān)鍵詞：防火板；鋼結(jié)構(gòu)；建筑應(yīng)用
1 概述
1．1隨著科技的發(fā)展新型材料的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，其中鋼材是普遍采用的一種。而以鋼結(jié)構(gòu)為主體的建筑是現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流，探討現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑具有重要的意義和價(jià)值。
1．2我國(guó)近20年來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于土木工程的公共建筑中，比如北京的奧運(yùn)場(chǎng)館、濱洲的國(guó)際會(huì)展中心等，我國(guó)目前鋼材生產(chǎn)的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品日益增多，使建筑結(jié)構(gòu)充滿現(xiàn)代化時(shí)代氣息，實(shí)際證明鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)更具有廣闊的發(fā)展前景。
2 鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑特點(diǎn)
2．1預(yù)工程化程度高，建設(shè)成本降低，工期縮短鋼結(jié)構(gòu)建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了建筑工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，提高了建筑預(yù)工程化，使不同材料、不同形狀和不同制造方法的建筑構(gòu)配件具有一定的通用性和互換性。同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)建筑的預(yù)工程化使材料加工和安裝一體化，大大降低了建設(shè)成本；使工期能夠縮短40％以上，從而加快了房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商的資金周轉(zhuǎn)速度，使建筑能更早投入使用。
2．2鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠滿足高度和跨度的要求鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體，強(qiáng)度高，彈性模量亦高。在同樣受力情況下鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而可以做成跨度較大和高度較高的結(jié)構(gòu)以及靈活的結(jié)構(gòu)形體。
2．3原材料可以循環(huán)使用，有助于節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)對(duì)于資源、能源都非常短缺的我國(guó)意義尤為重大，鋼材是一種高強(qiáng)度高效能的材料，具有很高的再循環(huán)價(jià)值。
3 鋼結(jié)構(gòu)中建筑設(shè)計(jì)的防火問(wèn)題
火災(zāi)是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的最大危害。鋼結(jié)構(gòu)建筑的梁、柱是建筑的骨架，它的安全性直接關(guān)系到整幢建筑的安全，它們大都采用鋼材，鋼材雖然是不燃材料，但其耐火性能很差，隨著溫度的變化，其力學(xué)指標(biāo)會(huì)發(fā)生很大的改變，承載力和平衡穩(wěn)定性會(huì)隨溫度升高而大幅度下降。
《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》所規(guī)定的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐火極限來(lái)確定的。鋼結(jié)構(gòu)整體的耐火極限可按該建筑中所有構(gòu)件的耐火極限的最大值確定。當(dāng)確定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限時(shí)，應(yīng)著重考慮以下因素：見(jiàn)表1。
4 鋼結(jié)構(gòu)建筑防火措施及施工方法
建筑的構(gòu)造防火問(wèn)題一般在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上較易解決，而在鋼結(jié)構(gòu)建筑上則需考慮更多的因素，以下為兩種常用防火措施：一是采用包敷法，包敷法是采用磚、混凝土、硅鈣板等材料將鋼結(jié)構(gòu)包裹，從而形成保護(hù)層，提高構(gòu)件耐火極限；二是采用噴涂法，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的部位不同分別采用厚型或薄型的防火涂料。就是在鋼結(jié)構(gòu)表面涂上一層防火涂料，形成一個(gè)保護(hù)膜，從而提高建筑構(gòu)件的耐火極限，它有厚型和薄型之分，不同厚度的涂層其耐火極限不同。
4．1 GF防火板。新型防火板GF-1100超級(jí)硅酸鈣防火板（后文簡(jiǎn)稱(chēng)GF防火板）在鋼結(jié)構(gòu)建筑防火技術(shù)的施工與應(yīng)用。此種防火技術(shù)是由萊鋼建設(shè)有限公司與萊州明發(fā)隔熱材料有限公司合作開(kāi)發(fā)的新型鋼結(jié)構(gòu)建筑防火技術(shù)。
（1）GF防火板主要成分。GF防火板以CaO和SiO2為主要原料，經(jīng)高溫高壓化學(xué)反應(yīng)．配以增強(qiáng)纖維和無(wú)機(jī)輔料。（2）防火板-GF板制法及裝置。GF防火板的制法及裝置，其要點(diǎn)是按要求制備料槳在膠化罐中于80~140℃保持3~30h，進(jìn)行膠化反映，將所得料漿輸入制板機(jī)，制成板材。再將板材進(jìn)行蒸養(yǎng)、干燥、切磨加工為成品。（3）GF防火板的性能：GF防火板為無(wú)機(jī)不燃板材，屬于半永久性材料，它具有耐熱溫度高、絕熱性能強(qiáng)、容重低、比強(qiáng)度高、耐久性好等優(yōu)良特性。最高使用溫度可達(dá)1100℃，在高溫及火災(zāi)條件下不產(chǎn)生有毒氣體，是綠色環(huán)保建材。
表2
本工程主體采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)采用混凝土筏板基礎(chǔ)。主體為鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，梁為熱軋H型鋼梁，支撐柱采用焊接螺旋鋼管。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，即墨德馨園主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耐火等級(jí)為二級(jí)，即梁耐火極限1．5h；柱耐火極限2h。該工程采用GF防火板20mm厚（耐火極限2h）和25mm厚（耐火極限3h），完全可以滿足防火設(shè)計(jì)要求。
4．2．1 GF防火板運(yùn)用在鋼梁的安裝方法。鋼梁采用20mm厚GF防火板。在需要進(jìn)行防火保護(hù)的鋼梁上確定好龍骨的安裝位置及下料尺寸，并按尺寸將龍骨裁好將高溫粘接粉與膠配置成高溫粘接劑，將龍骨與鋼梁的接觸面涂上高溫粘接劑，然后將其粘接于鋼粱上（見(jiàn)圖1）。
待高溫粘接劑凝固后，可以根據(jù)鋼梁的尺寸裁好GF防火板，用氣排釘（T50）將裁好的GF防火板固定在龍骨上。
4．2．2 GF防火板運(yùn)用在鋼柱的安裝方法鋼柱采用25mm厚GF防火板。確定豎龍骨的位置（龍骨用C75輕鋼龍骨），并做好標(biāo)記。靠墻的豎龍骨用鋼釘直接固定于墻面上，不靠墻龍骨用鋼釘固定于上下樓板之間。依據(jù)固定好的豎龍骨確定橫龍骨（C50輕鋼龍骨）的尺寸，橫龍骨間距不大于500mm，橫龍骨與豎龍骨之間的連接用鉚釘連接（見(jiàn)圖2）。依據(jù)固定好的龍骨尺寸確定GF防火板尺寸并下料，用氣排釘（T50）將裁好的GF防火板固定于龍骨上。
5 結(jié)淪
（1）采用GF防火板對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)以提高其耐火等級(jí)是-種簡(jiǎn)便易行的理想措施。（2）GF防火板既是優(yōu)良的防火材料，同時(shí)又是一種裝飾材料，可彌補(bǔ)鋼梁、柱安裝的位移偏差，提高廠室內(nèi)裝飾的美觀性。（3）GF防火板表面可直接進(jìn)行噴涂、粘貼等內(nèi)裝飾，滿足了不同部位的裝飾要求。
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