【文章內容簡介】 結構的耐火穩(wěn)定性建筑倒塌是火災造成的最嚴重的次生災害之一，對承火災撲救和搶險救援帶來了極大的挑戰(zhàn)，因此加強建筑主體防火措施，設計時須保證主體結構的耐火穩(wěn)定性，以贏得足夠的疏散時間，有效預防火災中建筑倒塌事故的發(fā)生、最大限度的減少人員傷亡和財產損失，并使建筑物在火災過后易于修復。已成為防火設計的一項重要工作。隨著建筑設計層出不窮的創(chuàng)新，大面積的懸挑結構、大面積中庭、造型奇特的幕墻，傳統的鋼筋混凝土結構已無法完全滿足現在建筑造型的需求，這就增加了大型建筑對鋼結構的依賴。本章節(jié)主要從鋼結構的耐火分析。(一)鋼結構在火災中的失效分析雖然鋼結構的整體性和穩(wěn)定性都很好，具有重量輕,、材質均勻、制作安裝機械化程度高、安裝施工簡便的特點，但其耐火性較差。隨著溫度的不斷升高，鋼材的抗拉和承重等性能則會急劇下降，當溫度達到450℃至650℃時鋼結構就會失去承載能力，發(fā)生變形，鋼柱、鋼梁彎曲，不能繼續(xù)使用。一般情況下，鋼結構在沒有防火措施的情況下其耐火極限時間只有15min左右。由圖31可見，隨著溫度的不斷升高，鋼材的抗拉強度fu、彈性模量E以及屈服強度fy的趨勢總體是降低的，但在200℃以下時變化不大。當溫度達到250攝氏度左右時，鋼材的抗拉性能fu反倒會出現較明顯的上升，但其彈性模量和屈服強度下降，這種現象叫“蘭脆現象”。當溫度超過300攝氏度時，鋼材的抗拉強度、彈性模量及屈服強度都開始明顯下降，而δ大幅上升，鋼材產生徐變；當鋼材溫度超過攝氏400176。時，鋼材的fu和E都急劇下降；達600℃時，fy、fu和E均接近于零，其承載力幾乎完全喪失。 圖31 溫度對鋼材力學性能的影響當發(fā)生火災后，熱空氣向構件傳熱主要是輻射、對流，而鋼構件內部傳熱是熱傳導。隨著溫度的不斷升高，鋼材的熱物理特性和力學性能發(fā)生變化，鋼結構的承載能力下降，鋼結構由于構件屈服或屈曲造成最終失效。所以，阻止或減緩構建的熱傳導是防止鋼結構失效最直接有效的方式。 (二) 鋼結構的防火方法在凱德天府項目中，裙樓四層中庭的頂部及七層中庭地頂部均為鋼梁加壓型鋼板結構，面積達到90，000余平米，四層中庭的鋼結構為上層真冰溜冰場的承重結構，而七層的鋼結構上部即為裙樓屋面，存在大量風機等機械設備及園林覆土植被，其下部直通一層商場公共區(qū)域，人流量非常大，故而商場內鋼結構的防火尤為重要。鋼結構的防火方法有很多，但常用的有以下三種：（圖32a） :多采用防火涂料緊貼鋼結構的外露表面進行噴涂，將鋼構件包裹起來。 2空心包裹法（圖32b）:采用石膏板、防火板、蛭石板、硅酸蓋板、珍珠巖板將鋼構件整體包裹起來。 （32c）:采用砼將鋼結構直接澆注在其中。 （a）緊貼包裹法 （b）空心包裹法 （c）實心包裹法 圖32 鋼結構的防火方法 就目前應用情況來看，防火涂料是最為流行，也是最為方便靈活的處理方式。凱德天府項目的鋼結構均采用防火涂料進行噴涂處理，當發(fā)生火災時，防火涂料受熱膨脹發(fā)泡，在涂料與鋼材之間形成了碳質泡沫隔熱層封閉被保護的物體，延遲熱量與鋼材間的傳遞，阻止鋼結構因溫度升高而造成的強度下降。但需要注意的是，防火涂料的噴涂必須要達到規(guī)定厚度（大多在5mm左右），否則無法達到預期的放火效果。另外，根據多個項目鋼結構施工過程發(fā)現，鋼結構施工完畢后，因商場裝修需要，常見在鋼梁上進行焊接作業(yè)的情況，不僅影響了鋼結構的穩(wěn)定性，且由于焊接過程中鋼梁受熱，焊點附近的防火涂料常出現大面積的受熱膨脹空鼓，受到外力時脫落的現象，完全失去了防火的作用。這就是實際施工中緊貼包裹法防火處理最大的問題，不僅需要在施工過程中加強質量控制，如能有更強附著性的材料或柔性防火材料則更好。根據成都星辰國際大廈、信托大廈、凱德天府廣場的設計情況看，都存在一個共同的問題，設計時都對鋼結構的防火處理考慮周到，但整個結構底部布滿的壓型鋼板卻未作任何放火處理，因壓型鋼板在樓板上實際也起到較大承載樓板荷載的作用，故而其也應做防火處理，以使整體結構達到更加穩(wěn)定的耐火效果。四、防火分區(qū)與安全通道的設置.除了對主體結構本身的防火處理以延長耐火時間外，更為直接有效的措施就是通過結構分割對空間進行劃分，形成許多獨立的防火分區(qū)，以阻止火勢的蔓延。（一） 防火分區(qū)防火分區(qū)是指通過各種防火分隔措施劃分出的、能在一定時間內阻止火勢向其他部位蔓延的局部區(qū)域，一般通過防火墻、防火卷簾、防火閥、防火門等設施達到設計需求。防火墻是由不燃材料制成，直接設置在建筑物基礎上或鋼筋混凝土框架上，具有耐火性的墻。防火墻的耐火極限，目前《建規(guī)》規(guī)定是4小時，《高規(guī)》的規(guī)定為3小時；防火門:是一種特制的，在一定的時間內，能耐火、隔熱的門，根據其材料不同可分為鋼制防火門、木質防火門、復合材料防火門三種。按耐火極限可分為甲級防火門（）、乙級防火門（）、丙級防火門（）。防火門通常作為防火分隔墻、樓梯間、管道井等部位的防火分隔措施。防火卷簾，這種卷簾，在一定時間內能耐火。它通常用在設防火墻有困難的自動扶梯、中庭等開口部位，起隔火、隔熱作用；防火閥和排煙防火閥。防火閥安裝在通風、空調系統的送風、回風管道上，平時處于開啟狀態(tài)，火災時，當管道內氣體溫度達到70℃時關閉，在一定時間內能滿足耐火要求，起隔煙阻火作用。排煙防火閥安裝在排煙系統管道上，當管道內氣體溫度達到280℃時，自行關閉，起阻火隔煙作用。這里我們重點說明一下防火卷簾門。在現代大型建筑，尤其是大型商業(yè)體，為了滿足開敞大空間的視覺效果，通過傳統的防火墻、防火門通常無法滿足需求，防火卷簾門就有了其明顯的優(yōu)勢。防火卷簾又分為氣霧式鋼質防火卷簾和無機復合雙軌雙簾。鋼制卷簾外觀雖整潔美觀，但因其存在單體跨度小、高