1.3 耐火材料的选择与设计
1.3.1
耐火材料的选用
表1 钢构件不同防火措施综合比较
综上所述,厚涂钢结构防火涂料成本较低,喷涂施工方便,适应性好,占用室内面积较小。 它们是目前广泛采用的钢结构防火措施。
《建筑钢结构防火技术规范》CECS 200:2006第9.1.3条规定了防火涂料的选用。 具体规定如下表所示:
表2 钢结构防火涂料品种选择
防火涂料的主要性能参数是附着力和变形。
附着力δ反映了涂层的结合能力。 它是涂层的结合强度当量与干密度当量的比值。 它是衡量材料粘接性能的重要指标。
变形程度γ反映了涂层的变形能力。 它是材料的抗压强度与干密度当量乘积的倒数。 它是材料抗变形能力或协同变形能力的指标。
《钢结构用防火涂料》GB 14907-2018第5.2.1条和第5.2.2条规定,室内外防火涂料的理化性能应符合下列要求。
表5.2.1 室内钢结构防火涂料理化性能
表5.2.2 室外钢结构防火涂料理化性能
CECS24-1990第2.0.3条规定,厚涂钢结构防火涂料的导热系数不得大于0.1160W/(m*k)。 据市场调查,约70%的厚涂钢结构防火涂料导热系数低于0.1W/(m*k),均高于规范要求。
Vanguard厚涂钢结构防火涂料的导热系数为0.08~0.085W/(m*k),甚至可以达到0.07W/(m*k)。 一类高层建筑采用万嘉厚涂钢结构防火涂料。 ,对于柱和支撑件,阻燃涂层厚度约为32mm,对于梁,阻燃涂层厚度为20~25mm。
厚涂钢结构防火涂料的导热系数为0.079~0.085W/(m*k)。 一类高层建筑采用厚涂钢结构防火涂料。 立柱和支撑件的阻燃涂层厚度约为30mm。 对于梁,防火涂料的厚度为20~25mm。
例如,中石油某高层钢结构工程为一类高层建筑,耐火等级为一级钢结构防火设计,柱、支撑的耐火极限为3h,梁的耐火极限为2h。 施工方使用的防火涂料为宜川YC-1厚涂防火涂料。 柱、支撑件的防火涂料厚度为22mm,梁的防火涂料厚度为15mm。
表3 宜川YC-1厚涂型防火涂料的耐火时间与涂层厚度的关系
1.3.2
钢结构防火设计软件的实现
图1 钢结构防火设计流程
以盈建科YJK 3.0为例演示钢结构防火计算的软件实现,首先按照《钢结构设计标准》GB 50017-2017进行常温下的钢结构设计,保证截面常温下各钢构件均满足规范要求。 然后在预处理-构件设计信息-检查钢结构防火计算。
在“预处理-温度荷载-防火温度”中输入柱、梁支撑构件的耐火极限时间、防护层类型和物理参数。 对于非膨胀涂料、防火板等防火层,需输入等效导热系数和厚度; 对于膨胀型涂料,需要输入等效热阻。 输入后,软件会显示各钢构件在耐火极限时间内对应的最高温度。
点击“计算”即可得到后处理的钢结构耐火验证结果。 每个分量依次显示强度应力比和稳定应力比。
若不满足规格要求,可返回预处理调整保护层类型和物理参数或增加元件截面重新计算,直至满足。
1.4 防腐涂料与防火涂料的关系
设计时应特别注意防火涂料与防腐涂料的相容性,特别是溶剂型膨胀型防火涂料,因为它们与防腐涂料一样都是有机材料,可能发生化学反应。 在无法出具第三方证明材料证明“阻燃涂料与防腐涂料相容性”的情况下,应明确规定委托第三方进行测试验证(相容性测试)。
膨胀型防火涂料和防腐涂料的施工顺序为防腐底漆、防腐中间漆、防火涂料、防腐面漆。
施工时应控制防腐底漆和中间漆的厚度,避免因防腐底漆和中间漆高温变性而导致防火涂层脱落钢结构防火设计,并避免厚度过大面漆的硬度和硬度不影响膨胀型防火涂料的发泡和膨胀。 。
《钢结构设计禁忌及实例》指出,对于涂有防火涂料的钢结构,如果防火涂料起到防锈作用,则不必涂刷各层涂料,防火材料即可直接涂敷在防锈钢材表面。 对于有防火要求的,如果所使用的阻燃材料不具有防锈作用,应先涂刷与防火涂料不发生化学反应的防锈底漆,而不是面漆和中漆,并然后是防火涂料。
《高层建筑钢结构》指出,采用厚涂型防火涂料时,钢结构表面只需涂刷防锈底漆两次即可,总干膜厚度应在75~ 100、然后在其表面涂上阻燃涂料,既防火又保护底漆。
《钢结构设计手册》指出,需要防火涂料的钢材表面除锈后只能涂底漆。
因此,采用厚涂防火涂料时,钢结构表面只需涂防锈底漆即可,无需中间漆和面漆。
典型
预制的梦想
结尾
组装未来