【钢结构原理】10.5 钢结构的火灾防治
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钢结构耐火性能差，在火灾中易因高温失效，仅能维持约15分钟稳定状态。为防止这种危险，采取措施对钢结构进行保护，以防止其温度过高。钢结构防火的重要性包括：
（1）降低火灾对钢结构的破坏，避免局部倒塌影响灭火和人员疏散。
（2）防止整体倒塌造成人员伤亡。
（3）减少火灾后修复成本，缩短恢复周期，降低间接经济损失。
钢结构防火保护方法多样，包括被动和主动防火。被动防火法如钢结构防火涂料、防火板、混凝土防火保护等，主动防火法如提高钢材防火性能或设置结构喷淋。选择防火措施时需考虑钢结构所在位置、构件性质、防护措施增加的重量与空间、材料可靠性以及施工经济性等因素。
防火设计耐火极限依据《建筑设计防火规范》GB 50016，不同部位和构件的防火要求各不相同。防火保护方法可大致分为截流法和疏导法。
截流法旨在阻止热流向构件传输，通过在表面设置保护层实现。这包括喷涂、包封、屏蔽和水喷淋等方法。喷涂法直接将防火涂料喷在表面，包封法则将构件全包，屏蔽法将钢结构置于耐火材料内，而水喷淋法在结构顶部设置喷淋系统，火灾时自动喷水，形成水膜保护。
疏导法则允许热量传至构件，通过导热或蒸发消耗热量。充水冷却保护是主要方法，如美国钢铁公司大厦的水冷却系统，水吸收热量，通过蒸发或循环导走热量，维持构件温度稳定。
钢结构防火保护措施包括喷涂防火涂料、包覆防火板、使用隔热材料、外包混凝土或金属网等。防火涂料分为有机和无机两类，按厚度分为超薄、薄涂和厚涂型。在使用防火涂料时，厚度应达到设计要求，节点部位可能需要加厚，并且在某些特定情况下应设置钢丝网以确保涂层牢固。
钢结构防火涂料的防火原理包括屏蔽作用、消耗热量和形成炭化泡沫层。它们有效阻止火焰直接接触钢基材，吸收热量，减少温度传递，推迟钢基材强度下降，从而提高钢结构耐火极限。防火涂料在实际应用中显示出显著的保护效果，有效避免了多次火灾事故中的重大损失。
