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近年來，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展也致使各類建筑業(yè)的得到了空前的繁榮，一些大跨度、超高層建筑應(yīng)運(yùn)而生。建筑物中運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)種類越來越多，廠房、住宅、橋梁、倉庫、體育館、展覽館、超市等建筑也越來越廣泛運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)材料。鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕，強(qiáng)度高，施工快等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展，在我國取得了不少成就。第一，鋼結(jié)構(gòu)建筑的數(shù)量不斷增加，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，如：2008年奧運(yùn)主體育場(chǎng)“鳥巢”，世界第三高度420米的上海金茂大廈，具有國際領(lǐng)先水平的深圳賽格大廈72層、高度291米全部采用鋼管混凝土柱，采用國產(chǎn)鋼材、國內(nèi)設(shè)計(jì)、施工的大連世貿(mào)中心，跨度216米的公路鐵路兩用低塔斜拉橋的蕪湖長(zhǎng)江大橋，上海寶鋼大型軋鋼廠房，咸陽市也建成了西北地區(qū)首座鋼結(jié)構(gòu)商住樓麗彩廣場(chǎng)C座，三十二層，建筑高度98米，成為現(xiàn)代咸陽的標(biāo)志性建筑。第二，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)不斷改進(jìn)。由于以前鋼材使用受限制，建筑采用傳統(tǒng)的模式，而現(xiàn)在出現(xiàn)了鋼管、圓管、鋼構(gòu)混凝土等，要求結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)也隨之變化，管管相接。材料上，有高強(qiáng)度的鋼，厚板鋼材，玻璃，不銹鋼，鈦合金。施工上也有新的工藝。鋼結(jié)構(gòu)在我國具有極大的發(fā)展空間，國外鋼結(jié)構(gòu)建筑使用鋼材占鋼材總量的10%左右，而中國僅占4%左右，我國的人均鋼材占有量剛達(dá)到世界人均水平100千克左右，日本人均鋼材占有量是400-500千克，有一定差距?，F(xiàn)階段我國鋼結(jié)構(gòu)建筑只占建筑總量不足3％的比例，發(fā)達(dá)國家已占30％～50％。我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展具有較大的空間和潛力，伴隨著建筑市場(chǎng)的持續(xù)發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展將得到進(jìn)一步的推動(dòng)。中國處于全面建設(shè)的高峰期，正大量消耗著全球的自然資源。鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)相比，它環(huán)保且更利于建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)建筑在現(xiàn)代建設(shè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但鋼結(jié)構(gòu)耐火性能低，如何提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能對(duì)于建筑的安全性至關(guān)重要。
　　
　　二、鋼結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)特點(diǎn)
　　
　　在加熱的情況下，鋼材的力學(xué)性能隨著溫度的升高而變化。一般表現(xiàn)為彈性模量、屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度隨溫度的升高而下降，塑性變形和蠕變隨溫度的升高而增加。在200℃～350℃時(shí)熱軋鋼出現(xiàn)所謂的“藍(lán)脆”現(xiàn)象，此時(shí)鋼材的極限強(qiáng)度提高而塑性降低，與其他溫度段相比變“脆”。在500℃時(shí)，鋼的極限強(qiáng)度和屈服極限大大降低，塑性增大。在450℃～600℃　時(shí)，碳化物趨于石墨化和球化。石墨化的產(chǎn)物是由于碳化鐵分解，生成游離的石墨粒的結(jié)果。如果加熱的溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，鋼的含碳量越高，則碳化物的球化便越劇烈。存在石墨化和球化，表明鋼在高溫下弱化了，力學(xué)性能降低。合金材料的加入一般會(huì)使鋼的上述變化需要的溫度提高。試驗(yàn)結(jié)果表明：在200℃以內(nèi)強(qiáng)度變化不明顯，屈服強(qiáng)度略有下降，而極限強(qiáng)度基本沒有變化。200℃以后屈服強(qiáng)度隨溫度升高而降低的速率開始加快。極限強(qiáng)度在200℃～300℃由于出現(xiàn)“藍(lán)脆”而較常溫下略有提高，300℃以后極限強(qiáng)度隨溫度升高明顯降低。在600℃時(shí)，低碳鋼的屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度均只有常溫時(shí)的35%～40%，而碳素鋼絲的強(qiáng)度更低。隨著溫度進(jìn)一步升高，在800℃時(shí)鋼材的強(qiáng)度基本消失。同時(shí)鋼材的伸長(zhǎng)率和截面收縮率隨溫度升高面增大，表明高溫下鋼材的塑性性能增大，易于變形。此外，鋼材在一定溫度和應(yīng)力作用下，隨時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生緩慢變形，即蠕變，蠕變會(huì)導(dǎo)致材料松馳。
　　
　　鋼材在高溫下屈服點(diǎn)降低是決定鋼結(jié)構(gòu)耐火性能的重要因素，如某一鋼構(gòu)件在常溫下受荷載作用應(yīng)用值是屈服點(diǎn)的一半，但火災(zāi)時(shí)由于鋼材在火災(zāi)高溫作用下屈服強(qiáng)度降低，當(dāng)實(shí)際應(yīng)力值達(dá)到了降低了的屈服強(qiáng)度時(shí)就表現(xiàn)出屈服現(xiàn)象而破壞，使結(jié)構(gòu)承載能力急劇下降，造成鋼結(jié)構(gòu)建筑物部分或全部垮塌毀壞。這類典型的火災(zāi)案例有，2001年世貿(mào)大廈被撞擊后飛機(jī)攜帶大量的燃油向大廈底部流淌，火勢(shì)迅速向下蔓延，燃燒不久，灼熱的高溫就通過鋼結(jié)構(gòu)迅速傳遍整幢大樓，致使大廈承重的鋼結(jié)構(gòu)熔化，撞機(jī)僅57分鐘南樓就徹底崩潰倒塌，而北樓也僅堅(jiān)持了1小時(shí)22分鐘，造成了死亡2797人、損失360億美元的驚世慘案。2003年4月5日，青島市即墨正大食品有限公司廠房發(fā)生火災(zāi)，在高溫作用下，鋼結(jié)構(gòu)屋架僅僅約30分鐘便轟然倒塌，導(dǎo)致20多名員工被埋壓在廠房?jī)?nèi)遇難。目前，在建筑領(lǐng)域已采取了多種方式對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各類防火措施也孕育而生。
　　
　　二、鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火性能提高方法
　　
　　建筑鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)措施按照其防火行為來分主要分為主動(dòng)防火和被動(dòng)防火。主動(dòng)防火主要是指水噴淋法以及消防員的滅火行為，即主動(dòng)地控制建筑發(fā)生火災(zāi)的趨勢(shì)。被動(dòng)防火即不包括滅火行為采取其他形式提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限的一種防火保護(hù)方法。從熱量傳輸原理上來說，鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)措施可以分為截流法和疏導(dǎo)法。
　　
　　1、水噴淋法。水噴淋法是在結(jié)構(gòu)頂部設(shè)噴淋供水管網(wǎng)，火災(zāi)時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)(或手動(dòng))開始噴水，在構(gòu)件表面形成一層連續(xù)流動(dòng)的水膜，從而起到保護(hù)作用?！　?/p>