钢结构厂房发生火灾时的结构弱点
由于钢结构强度高、自重轻、吊装施工方便等原因,在建筑上使用的钢材,在常温下具有高强度,然而当温度升至300度,钢材的强度即开始逐渐损失,失去支撑能力。常用的冷轧钢,其抗火性能的破坏温度为538度,由于钢材的热导性能较强,升温较快,一般的火灾中,当火灾进行5分钟后,温度已达556度。此外,钢构件极易受高温作用后,钢结构冷热聚变,受热膨胀,遇冷水后会急剧收缩,而且火灾时,某一部分变形受损会破坏整个构件的整体受力平衡,所以钢结构建筑,尤其是大跨度厂房发生火灾时,钢构件极易受高温作用后较短时间内就会发生扭曲、变形,进而导致整个建筑的倒塌,救援难度增大。
钢结构厂房设计
1钢材具有很高的导热性能,其导热系数为50w(m.℃),当受热达到100℃以上时,其抗拉强度就会降低,塑性增大;温度达到250℃时,钢材抗拉强度会稍提高,但塑性却降低,出现蓝脆现象;温度达到500℃时,钢材强度降至很低,会致使钢结构塌落。所以当钢结构所处环境温度达到150℃以上时,就必须做隔热防火设计。
2屋面支撑系统及屋面设计
屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑;在无檩体系中,大型屋面板有三点和屋架焊接,可起到上弦支撑作用,但虑到施工条件的限制和安装需要。无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。对于屋架间距不小于12m的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备的均应设置纵向水平支撑。
温度伸缩缝的设置
温度变化将引起钢结构厂房的变形,使结构产生温度应力,当厂房平面尺度较大时,为避免产生较大的温度应力,应在厂房纵横两个方向设置温度伸缩缝,区段的长度可以根据钢结构规范来执行。温度伸缩缝一般采用设置双柱的方法来处理,对纵向温度伸缩缝可在屋架支座处设置滚动支座。
防锈处理
钢结构表面直接暴露在大气中就会锈蚀,当钢结构厂房空气中有侵蚀性介质或钢结构处在潮湿环境中时,钢结构厂房锈蚀就会更加明显和严重。钢结构的锈蚀不仅会使构件截面减小,还会使钢构件表层局部产生锈坑,当构件受力时将引起应力集中现象,使结构过早破坏。因此,对钢结构厂房构件的防锈蚀问题应予以足够的重视,并应根据厂房侵蚀介质情况和环境条件在总图布置、工艺布置、材料选择等方面采取相应对策和措施,以确保厂房结构的安全。