Brannverntiltak for stålkonstruksjoner

 1. Brannmotstandsgrense og brannmotstand for stålkonstruksjon 

Fordelene med høy styrke og duktilitet bestemmer at stålkonstruksjonen har egenskapene lett egenvekt, god seismisk ytelse og stor bæreevne. Samtidig kan stålkonstruksjonen bearbeides i felten, byggeperioden er kort, og materialene kan resirkuleres. Derfor har stålkonstruksjoner blitt mye brukt, uansett om de er innenlandske eller utenlandske.

Men stålkonstruksjoner har en akilleshæl: dårlig brannmotstand. For å opprettholde styrken og stivheten til stålkonstruksjonen i brann over lengre tid og for å garantere sikkerheten til menneskers liv og eiendom, har en rekke brannverntiltak blitt tatt i bruk i praktiske prosjekter. I henhold til ulike brannforebyggende prinsipper er brannforebyggende tiltak delt inn i varmemotstandsmetode og vannkjølingsmetode. Varmemotstandsmetoden kan deles inn i sprøytemetode og innkapslingsmetode (hul innkapsling og fast innkapslingsmetod). Vannkjølingsmetoden har vannhellingskjølemetode og vannspylingskjølemetode. I denne artikkelen vil ulike brannforebyggende tiltak bli introdusert i detalj, og deres fordeler og ulemper vil bli sammenlignet. Motstand og brannmotstand
Brannmotstandsgrensen for en stålkonstruksjon refererer til tiden hvor elementet mister sin stabilitet eller integritet og sin adiabatiske brannmotstand under standard brannmotstandstest.

Selv om stålet i seg selv ikke vil brenne, påvirkes stålmaterialets egenskaper sterkt av temperaturen. Stålets slagfasthet synker ved 250 ℃. Over 300 ℃ reduseres flytegrensen og den ultimate styrken betydelig. Ved faktisk brann forblir belastningstilstanden uendret, og den kritiske temperaturen der stålkonstruksjonen mister sin statiske likevektsstabilitet er omtrent 500 ℃, mens den generelle branntemperaturen når 800 ~ 1000 ℃. Som et resultat vil stålkonstruksjonen raskt oppstå plastisk deformasjon under høy branntemperatur, noe som resulterer i lokal svikt og til slutt resulterer i at hele stålkonstruksjonen svikter. Brannforebyggende tiltak må iverksettes i stålkonstruksjonsbygninger for å sikre at bygningen har tilstrekkelig brannmotstandsgrense. Forhindre at stålkonstruksjonen raskt varmes opp til den kritiske temperaturen under brann, forhindre overdreven deformasjon som fører til at bygningen kollapser, for å vinne verdifull tid til brannslukking og evakuering av personellsikkerhet, og unngå eller redusere tap forårsaket av brannen.

2. Brannverntiltak for stålkonstruksjoner

Brannbeskyttelsestiltak i stålkonstruksjoner er i henhold til prinsippet delt inn i to kategorier: den ene er varmebestandighetsmetoden, den andre er vannkjølingsmetoden. Formålet med disse tiltakene er konsistent: å forhindre at temperaturen på komponenten stiger over den kritiske temperaturen på et bestemt tidspunkt. Forskjellen er at varmebestandighetsmetoden forhindrer at varme overføres til komponentene, mens vannkjølingsmetoden tillater at varme overføres til komponentene og deretter transporteres bort for formålet.

2.1 Varmemotstand

Motstandsvarmemetoden i henhold til varmebestandigheten og varmebestandigheten til beleggmaterialet, ble brannhemmende belegg delt inn i sprøytemetoden og beleggmetoden, sprøytemetoden for å bygge brannhemmende belegg ved hjelp av belegg eller sprøytebeleggmetoden for å beskytte, og kan deles inn i hulbeleggmetoden og fast beleggmetoden. 

2.1.1 sprøytemetode

Vanligvis brukes brannsikker maling eller sprøyting på ståloverflaten for å danne et ildfast isolerende beskyttelseslag, forbedre brannmotstanden til stålkonstruksjonen. Denne metoden er svært lett og ildfast materiale over lengre tid, og bør ikke begrenses av stålkomponentgeometrien. Den har god økonomi og praktisk anvendelighet, og er bred. Utvalget av brannhemmende belegg for stålkonstruksjoner er grovt delt inn i to kategorier: den ene er tynne beleggstyper for brannhemmende belegg (B-type), nemlig stålkonstruksjonens ekspansjonsbrannhemmende materiale. Den andre typen er tykkfilmbelegg (H) klasse B brannhemmende belegg, beleggtykkelsen er vanligvis 2-7 mm, noe som gjør det til organisk harpiks, noe som har en viss dekorativ effekt. Ved høy temperatur har ekspansjonsfortykkelse på 0,5 ~ 1,5 H tynt, lettbelagt stålkonstruksjon brannhemmende belegg, belegg som har god vibrasjonsmotstand. Innendørs bart stålkonstruksjons lett takstålkonstruksjon har god vibrasjonsmotstand. Når brannsikkerhetsgrensen er 1,5 H, er det passende å velge et H-type brannhemmende belegg for stålkonstruksjoner. Brannsikker maling er vanligvis 8 ~ 50 mm tykt, vanligvis i granulære overflater, hovedingrediensene for uorganiske varmeisolasjonsmaterialer, med lavere varmeledningsevne. Med lav tetthet, en ildfast grense på 0,5 ~ 3,0 timer, er et tykt belagt stålkonstruksjons brannhemmende belegg generelt ikke brennbart, aldringsbestandig og pålitelig. For innendørs skjulte stålkonstruksjoner er alle stålkonstruksjoner og stålkonstruksjoner i fabrikkbygninger med flere etasjer mulig. Når brannsikkerhetsgrensen overskrides på 1,5 timer, bør man velge et tykt belagt stålkonstruksjons brannhemmende belegg.

2.1.2 belegningsmetode

1) Hulbeleggmetode: Vanligvis brukes brannbeskyttelsesplate eller murstein langs kanten av utsiden av stålelementene. I den innenlandske petrokjemiske industrien bruker stålkonstruksjonsverksteder hovedsakelig metoden med å legge mursteinsinnpakkede stålelementer for å beskytte stålkonstruksjonen. Metoden har fordelen av høy styrke og slagfasthet, men ulempen er at den tar opp stor plass. I større konstruksjoner er det mer vanskelig å bruke ildfaste lette plater. For eksempel fiberforsterkede sementgipsplater, som enkeltlagsplate, brukes brannbeskyttelsesmetoden til å dekke store stålkomponenter i bokser med lavt kostnadstap. Overflaten jevnes ut og er glatt uten miljøforurensning. Aldringsbestandighet og andre fordeler har gode muligheter for markedsføring. 2) Heldekkende beleggmetode: Vanligvis helles betong, pakkes stålelementer inn i hverandre og lukkes helt. Fordelen med metoden er høy styrke og slagfasthet, men ulempen er at betongdekket tar opp stor plass. Konstruksjonen er vanskelig, spesielt på stålbjelker og skrå avstivning.

2.2 Vannkjølingsmetode

Vannkjølingsmetoden inkluderer vannhellingskjøling og vannfyllingskjøling.

2.2.1 Kjølemetode med vanndusj

Spraykjølingsmetoden går ut på å anordne et automatisk eller manuelt sprøytesystem på den øvre delen av stålkonstruksjonen. Ved brann vil sprøytesystemet starte for å danne en kontinuerlig vannfilm på overflaten av stålkonstruksjonen. Når flammen sprer seg til overflaten av stålkonstruksjonen, vil vannfordampningen fjerne varmen og forsinke stålkonstruksjonen før den når sin grensetemperatur. Vanndusjkjølingsmetoden brukes i bygningen til Tongji Universitys bygghøyskole.

2.2.2 Vannfylt kjølemetode

Vannfylt kjølemetode er å fylle vann i hule stålelementer. Gjennom sirkulasjon av vann i stålkonstruksjonen absorberes varmen som absorberes av selve stålet. Dermed kan stålkonstruksjonen holde lav temperatur i brann og vil ikke miste sin bæreevne på grunn av for høy temperaturøkning. For å forhindre rust og frost, tilsettes vann for å tilsette rusthemmer og frostvæske. Stålsøylene i den 64 etasjer høye bygningen til US Steel Company i Pittsburgh er vannkjølt.

3. Sammenligning av brannforebyggende tiltak

Varmebestandighetsmetoden kan redusere varmeledningshastigheten til konstruksjonselementene gjennom det varmebestandige materialet. Generelt sett er varmeisolasjonsmetoden økonomisk og praktisk, og er mye brukt i praktiske prosjekter. Vannkjølingsmetoden er et effektivt beskyttelsestiltak mot brann, men den har ikke blitt godt promotert innen ingeniørfeltet på grunn av dens spesielle krav til strukturell design og høye kostnader.

Termisk motstandsmetoden er mye brukt i brannbeskyttelse av stålkonstruksjoner, så det følgende fokuserer på å sammenligne fordeler og ulemper ved sprøytemetoden og kledningsmetoden i termiske motstandsmål.

3.1 brannmotstand

Når det gjelder brannmotstand, er kledningsmetoden bedre enn sprøytemetoden. Brannmotstanden til betong, ildfast murstein og andre yttermaterialer er bedre enn vanlige brannsikre belegg. I tillegg er brannsikkerheten til nye brannforebyggende plater også bedre enn brannsikre belegg. Brannmotstandsgrensen er åpenbart høyere enn samme tykkelse av stålkonstruksjonens brannisolasjonsmateriale, mer enn utvidelsen av brannbelegg.

3.2 holdbarheten

Fordi kledningsmaterialer, som betong, har bedre holdbarhet, er det ikke lett å forringes over tid. Men holdbarheten er alltid et problem der brannhemmende belegg i stålkonstruksjon ikke løser det gode. Enten det brukes utendørs eller innendørs, kan den organiske komponenten i det tynne og ultratynne brannsikre belegget forårsake nedbrytning, degradering, aldring og andre problemer, slik at belegget flasser av pulver eller mister brannegenskaper.

3.3 konstruksjon

Sprøytemetoden for brannforebygging av stålkonstruksjoner er enkel og kan brukes uten kompliserte verktøy. Men kvalitetskontrollen av konstruksjonen av brannsikkert belegg med sprøyting er dårlig, avrustningen av basismaterialet, beleggtykkelsen på brannsikkert belegg og fuktigheten i konstruksjonsmiljøet er ikke lett å kontrollere. Konstruksjonsmetoden for kledning er kompleks, spesielt for skrå avstivning og stålbjelker, men konstruksjonen er kontrollerbar og kvaliteten er lett å garantere. Brannsikkerhetsgrensen kan kontrolleres ved å endre tykkelsen på kledningsmaterialet nøyaktig.

3.4 miljøvern

Sprøytemetoden forurenser miljøet under bygging, spesielt under påvirkning av høy temperatur, og kan fordampe skadelige gasser. Det er ingen giftige utslipp under bygging, normalt bruksmiljø og høy branntemperatur, noe som er gunstig for miljøvern og personellsikkerhet i tilfelle brann.

3,5 økonomi

Sprøytemetoden er enkel, har kort byggeperiode og lave byggekostnader. Men prisen på brannsikkert belegg er høy, og fordi belegget har ulemper som aldring, er vedlikeholdskostnadene høyere. Byggekostnadene for innpakningsmetoden er høye, men materialprisen er billig, og vedlikeholdskostnadene er lave. Generelt sett har innkapslingsmetoden god økonomisk effektivitet.

3.6 anvendelighet

Sprøytemetoden er ikke begrenset av komponentenes geometri, og er mye brukt for beskyttelse av bjelker, søyler, gulv, tak og andre komponenter. Den er spesielt egnet for brannbeskyttelse av lette stålkonstruksjoner, rutenettkonstruksjoner og spesialformede stålkonstruksjoner. Kledningsmetoden er kompleks i konstruksjonen, spesielt for stålbjelker og skråstilte avstivningelementer. Kledningsmetoden er generelt mer brukt for søyler og er ikke mye brukt til sprøyting.

3.7 Opptatt plass

Volumet av brannhemmende belegg som brukes ved sprøytemetoden er lite, og omslutningsmetoden BRUKER omslutningsmaterialer som betong og brannsikker murstein, noe som tar opp plass og reduserer plassbruken. Og kvaliteten på omslutningsmaterialet er også høyere.

 4. Oppsummer

Følgende konklusjoner kan trekkes fra diskusjonen:

1) Ved iverksettelse av brannsikringstiltak for stålkonstruksjoner bør man ta hensyn til påvirkningen fra mange faktorer, som komponenttype, konstruksjonsvanskelighetsgrad, krav til konstruksjonskvalitet, krav til holdbarhet og økonomiske fordeler;

2) Ved å sammenligne sprøytemetoden med innkapslingsmetoden, er hovedfordelene med sprøytemetoden enkel konstruksjonsprosess, og utseendet til komponentene endres ikke mye etter sprøyting. Hovedfordelene med pakkemetoden er lave kostnader, god brannmotstand og holdbarhet.

3) Alle typer brannforebyggende tiltak har sine egne fordeler og ulemper. I teknisk anvendelse kan de lære av hverandre og kompensere for hverandres mangler. Og de kan iverksette ulike tiltak for å sette opp flere brannforsvarslinjer.

Med et moderne lager og prosesseringsanlegg i Nord-Kina kan vi levere et bredt utvalg av stålprodukter: varmvalset og kaldvalset, inkludert et bredt utvalg av handelsstål, konstruksjons- og rørprodukter. Med plasma-, laser- og oksygenskjæremaskiner, CNC-plateboring og plasmamerking, samt en fullt utstyrt borelinje, kan vi levere alt stålet ditt kuttet, boret, stemplet og klart til bruk.

Vårt produktsortiment:

1. Stålrør(Rund / Firkantet / Spesialformet / SSAW)
2. Elektrisk rørledning(EMT/IMC/RMC/BS4568-1970/BS31-1940)
3. Kaldformet stålseksjon(C /Z /U/M)
4. Stålvinkel og bjelke(V-vinkel/H-stråle/U-stråle)
5. Stål stillasstøtte
6. Stålkonstruksjon(Rammeverk)
7. Presisjonsprosess på stål(skjæring, retting, flating, pressing, varmvalsing, kaldvalsing, stempling, boring, sveising osv. i henhold til kundens krav)

Fra konstruksjonsstål, maskineringsstål og rørformet stål til kommersielle rør og handelsstenger, har vi alle stålforsyninger og -tjenester du kan trenge for husholdninger, næringsbygg og industri.

Tianjin Rainbow Steel Group Co., Ltd.

Tina

Mobil: 0086-13163118004

E-post:tina@rainbowsteel.cn

Wechat: 547126390

Nett:www.rainbowsteel.cn

Nett:www.tjrainbowsteel.com