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建筑結(jié)構(gòu)耐火性能的分析

日期:2021/7/27 Click:636
當建筑結(jié)構(gòu)耐火重要性較高,火災(zāi)荷載較大、人員密度較大或建筑結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜的場合時,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐火能力也可能不滿足要求。這時,需要進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的耐火性能評估,確定結(jié)構(gòu)的耐火性能是否滿足要求。
建筑結(jié)構(gòu)耐火性能分析

(1)結(jié)構(gòu)類型

1.鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)由鋼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)、大跨梁結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)具有施工機械化程度高、抗震性能好等優(yōu)點,但鋼結(jié)構(gòu)最大的缺點是耐火性能差,需要采取涂裝鋼結(jié)構(gòu)防火涂料等防火措施。在高空間等鋼結(jié)構(gòu)建筑中,在進行鋼結(jié)構(gòu)耐火性能分析的基礎(chǔ)上,火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)周圍溫度低,能夠維持結(jié)構(gòu)安全時,鋼結(jié)構(gòu)不需要采取防火措施。

2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由混凝土配置鋼筋形成的結(jié)構(gòu),混凝土主要承受壓力,鋼筋主要承受拉力,兩者共同承擔(dān)負荷。在建筑結(jié)構(gòu)耐火重要性高、火災(zāi)負荷大、人員密度大或建筑結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜的情況下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐火能力也可能不符合要求。此時,需要進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和部件的耐火性能評價,確認結(jié)構(gòu)的耐火性能是否滿足要求。

3.鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)

(1)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是將型鋼埋入鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形成一種組合結(jié)構(gòu)。適用于大跨度、重載結(jié)構(gòu)。由于型鋼被混凝土包裹,火災(zāi)下鋼材溫度低,型鋼混凝土結(jié)構(gòu)耐火性好。

(2)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)由鋼和混凝土兩種材料組成,充分發(fā)揮了鋼和混凝土兩種材料的優(yōu)點,具有承載能力高、延展性好等優(yōu)點。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中,由于混凝土的存在可降低鋼管的溫度,鋼管的溫度比沒有混凝土?xí)r要低得多。一般情況下,鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼管需要進行防火保護。

(2)負荷比

負荷比是結(jié)構(gòu)負荷與極限負荷的比值;馂(zāi)下,結(jié)構(gòu)承受的負荷整體不變,隨著溫度的上升,材料強度下降,部件的負荷能力下降。構(gòu)件負荷達到極限負荷時,構(gòu)件達到火災(zāi)下的負荷能力,構(gòu)件達到耐火極限狀態(tài),開始崩潰破壞時的耐火時間是耐火極限。荷載比越大,構(gòu)件的耐火極限越小,荷載比是影響結(jié)構(gòu)及構(gòu)件耐火性能的主要因素之一。

(3)火災(zāi)規(guī)模

火災(zāi)規(guī)模包括火災(zāi)溫度和火災(zāi)持續(xù)時間。火災(zāi)高溫是部件升溫的源泉,通過對流和輻射兩種傳熱方式將熱量從建筑內(nèi)的空氣傳遞給部件。作為部件升溫的驅(qū)動者,火災(zāi)規(guī)模對部件溫度場有明顯的影響;馂(zāi)高溫持續(xù)時間長,部件升溫也高。

(4)結(jié)構(gòu)和部件溫度場

溫度越高,材料性能劣化越嚴重,結(jié)構(gòu)和部件溫度場是影響耐火性的主要因素之一。材料的熱工性能直接影響部件的升溫速度,決定了火災(zāi)下結(jié)構(gòu)和部件的溫度場分布。

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