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钢结构防火设计方法以耐火试验法进行防火设计

作者:原创   发布时间: 2018/3/30 20:08:14

石油化工中的“火”与标准意义中的设计防火规范(GB50160―92)在标准耐火试验中采用的曲线为时间-温度标准曲线,它是以木质纤维为燃烧介质的,通常称为标准火。而石油化工中的火,它是以油、气为燃烧介质的火,通常称为烃类火。两者的升温曲线比较详见表3从表中可以看出,标准火升温较慢、温度较低、时间较长,而烃类火升温快、温度高、时间短。10min时烃类火大约为标准火温升的1. 48~1.52倍,90min时大约为标准火温升的1.17~1.22倍。因此,在石油化工钢结构防火设计中应针对烃类火火灾温升的特点,选择相应的防火保护材料,确定相应的耐火极限,对火灾早期的高温火进行防范。

单位不同时间对应炉内温升/°c自然火烃类火美孚石油公司烃类火荷兰Delfte国家研究院烃类火英国Warrington研究中心3钢结构防火的设计方法钢结构防火设计的实质是:选定保护材料及所需厚度,从而使结构在火灾中的温升不超过其临界温度而确保耐火稳定性。

3.1传统的钢结构防火设计方法以耐火试验法进行防火设计,其步骤为:根据建筑物的使用特性和火灾危险性大小,确定建筑物相应的耐火等级;根据耐火等级选择承重构件的耐火极限和燃烧性能;选定构件防火保护材料和构造方法,用标准耐火试验校准其耐火极限。

其优点在于:方法简单,仅需选择保护材料和进行材料厚度选取或计算;适用性强,对柱、梁、楼板等钢构件同等适用。

其缺陷表现在三个方面:首先,考虑因素不周,将构件从结构中弧立起来,未考虑结构的整体防火;其次,构件受火在结构中产生的温度应力和结构端部约束始终不能反映,而两者是影响构件耐火时间的重要因素;最后,构件实有耐火极限的确定不够合理,通过有限次因素不够全面的耐火试验,其结果同构件实际受火后的受力性能有一定的差异。

因此,传统防火设计方法有时失之经济,有时又失之安全。