如何提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火性 鋼材具有的強(qiáng)度高、延性好優(yōu)點(diǎn)決定了鋼結(jié)構(gòu)則具備自重輕、抗震性能好、承載能力大的特性，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)可場(chǎng)內(nèi)加工，施工周期短，同時(shí)材料又是可回收利用。因此，不管在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外鋼結(jié)構(gòu)建筑都得到了廣泛的運(yùn)用。 但鋼結(jié)構(gòu)有一個(gè)致命弱點(diǎn)：抗火性能差。為了使鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中較常時(shí)間地保持強(qiáng)度和剛度，保障人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，在實(shí)際工程中采用了多種防火保護(hù)措施。根據(jù)防火原理不同，防火措施分阻熱法和水冷卻法。阻熱法又可分為噴涂法和包封法（空心包封法和實(shí)心包封法）。水冷卻法有水淋冷卻法和沖水冷卻法。本文將具體介紹各種防火措施，并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。 1 、鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限與耐火性能 鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限是指構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)中，從受到火的作用時(shí)起到失去穩(wěn)定性或完整性、絕熱性止這段抵抗火作用的時(shí)間。 鋼材本身雖然不會(huì)起火燃燒,但鋼材的材性受溫度影響很大，但在250℃鋼材的沖擊韌性下降，超過(guò)300℃，屈服點(diǎn)與極限強(qiáng)度顯著下降。實(shí)際火災(zāi)下，荷載情況不變, 鋼結(jié)構(gòu)失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性的臨界溫度為500℃左右，而一般火場(chǎng)溫度達(dá)到800～1000℃。因此，火災(zāi)高溫下鋼結(jié)構(gòu)很快地會(huì)出現(xiàn)塑性變形，產(chǎn)生局部破壞， 最終造成鋼結(jié)構(gòu)整體倒塌失效。 鋼結(jié)構(gòu)建筑必須采取防火措施，以使得建筑具有足夠的耐火極限。防止鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中迅速升溫到臨界溫度， 防止產(chǎn)生過(guò)大變形以至建筑物倒塌，從而為滅火和人員安全疏散贏得寶貴時(shí)間，避免或減少火災(zāi)帶來(lái)的損失。 2、鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)措施 鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)措施按原理分為兩類：一是阻熱法，二是水冷卻法。這些措施的目的是一致的：使構(gòu)件在規(guī)定的時(shí)間, 溫度升高不超過(guò)其臨界溫度。不同的是阻熱法是阻止熱量向構(gòu)件傳輸來(lái), 而水冷卻法允許熱量傳到構(gòu)件上, 再把熱量導(dǎo)走以實(shí)現(xiàn)目的。 2.1 阻熱法 阻熱法根據(jù)防火涂料阻熱和包封材料阻熱，分為噴涂法和包封法。噴涂法通過(guò)涂覆或噴灑防火涂料把構(gòu)建保護(hù)起來(lái)。包封法又可分為空心包封法和實(shí)心包封法。 2.1.1 噴涂法 一般采用防火涂料涂覆或噴灑于鋼材表面，形成耐火隔熱保護(hù)層，提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限。這種方法施工簡(jiǎn)便、重量輕、耐火時(shí)間較長(zhǎng)，而且不受鋼構(gòu)件幾何形狀限制。具有較好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，應(yīng)用廣泛。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的品種較多,大體分為兩類：一類是薄涂型防火涂料( B 類) , 亦即鋼結(jié)構(gòu)膨脹防火料；另一類是厚涂型涂料(H) 類。 B類防火涂料，涂層厚度一般為2-7mm�；�料為有機(jī)樹(shù)脂，有一定裝飾效果，高溫時(shí)膨脹增厚。耐火極限可達(dá)0.5～1.5h。薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層薄、重量輕、抗振性好。室內(nèi)裸露鋼結(jié)構(gòu)、輕型屋蓋鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)規(guī)定其耐火極限在1.5h及以下時(shí)，宜選用薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。H類防火涂料涂層厚度一般為8～50mm。呈粒狀面。主要成分為無(wú)機(jī)絕熱材料，密度較小熱導(dǎo)率低。耐火極限可達(dá)0.5～3.0h。厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料一般不燃、耐老化、耐久性較可靠。室內(nèi)隱蔽鋼結(jié)構(gòu)、高層全鋼結(jié)構(gòu)及多層廠房鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)規(guī)定其耐火極限在1.5h以上時(shí)，應(yīng)選用厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。 2.1.2包封法 1) 空心包封法：一般采用防火板或耐火磚，沿鋼構(gòu)件的外圍邊界，將鋼構(gòu) 件包裹起來(lái)。國(guó)內(nèi)石化工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房大多采用砌筑耐火磚包裹鋼構(gòu)件的方法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)加以保護(hù)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、耐沖擊，但缺點(diǎn)是占用的空間較大、施工較麻煩。采用耐火輕質(zhì)板材如纖維增強(qiáng)水泥板、石膏板、蛭石板等作防火外包層。對(duì)大型鋼構(gòu)件進(jìn)行箱式包裹的方法具有裝修面平整光滑、成本低、損耗小、無(wú)環(huán)境污染、耐老化等優(yōu)點(diǎn)，推廣前景良好。 2) 實(shí)心包封法：一般通過(guò)澆筑混凝土，將鋼構(gòu)件包裹起來(lái)，完全封閉鋼構(gòu) 件。如上海浦東世界金融大廈的鋼柱就采用該方法。其優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、耐沖擊，但缺點(diǎn)是混凝土保護(hù)層占用的空間大、施工比較麻煩，特別是在鋼梁和斜撐上施工十分困難。 2.2 水冷卻法 水冷卻法包括水淋冷卻法和充水冷卻法。 2.2.1 水淋冷卻法 水淋冷卻法是在鋼結(jié)構(gòu)上部布置自動(dòng)或手動(dòng)噴淋系統(tǒng)。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，啟動(dòng)噴淋系統(tǒng)，在鋼結(jié)構(gòu)表面形成一層連續(xù)的水膜，火焰蔓延到鋼結(jié)構(gòu)表面時(shí)，水分蒸發(fā)帶走熱量，延緩鋼結(jié)構(gòu)建筑達(dá)到其界限溫度。水淋冷卻法在同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院大樓得到使用。 2.2.2 充水冷卻法 充水冷卻法是在空心鋼構(gòu)件內(nèi)充水。通過(guò)水在鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)的循環(huán)，吸收鋼材本身受熱的熱量。從而使鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中能保持較低的溫度，不會(huì)因升溫過(guò)高而喪失承載能力。為防止銹蝕和結(jié)冰, 水中要加阻銹劑和防凍劑。美國(guó)匹茲堡64層的美國(guó)鋼鐵公司大廈的鋼柱就采用了充水冷卻法。