1、 摘要簡述鋼結構住宅的建筑特點，火災是鋼結構建筑主要的安全隱患，提出包敷法和噴涂法是鋼結構防火最普遍的解決措施，以及如何確定鋼結構的耐火等級，并以工程實例說明 gf 防火板對鋼結構防火的重要作用及施工工藝。鋼結構防火 耐火極限 包敷法 gf 防火板in this paper, the author introduces the characters of the steel structure housesduring the building and the biggest hidden trouble of these building fire, the methodsof wrap a

2、nd spread which is the most popular measure to defend the fire is also refered.through the projec example, the paper expounds how to differentiate the grad offire-resistant, the construction technology of the gffireproofing board. steel sturcture fireproofingthe wrap method gf fireproofing boardfire

3、-resistant limit1. 前言1.1 建筑自人類產生以來都是人們生活的重要組成部分，但在很長時間里運用的都是石材，木材等。隨著科技的發展新型材料的運用越來越廣泛，其中鋼材是其中普遍采用的一種。而以鋼結構為主體的建筑是現代空間結構發展的主流，鋼結構建筑與鋼筋混凝土，砌體，木結構建筑相比有一定的差別，鋼結構建筑通常由型鋼、鋼管、鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成，探討現代鋼結構建筑設計與表現具有重要的意義和價值。1.2 我國自 1949 年全國解放后，鋼結構就在大跨重型工業廠房、大型公共建筑和高聳結構中得到了應用。尤其是近 20 年來，鋼結構更加廣泛應用于土木工程的公共建筑中，比

4、如北京的奧運場館、濱洲的國際會展中心等，我國目前不僅能生產各種類型的建筑鋼材，同時鋼材生產的新技術、新工藝、新產品日益也增多， 如 h 型鋼梁、鋼柱、鋼桁架的生產，使建筑結構充滿現代化時代氣息，實際證明鋼結構建筑在我國更具有廣闊的發展前景。為此，建設部和國家科委“十五”課題是住宅產業現代化，也即：住宅建筑作為一個整體產品，實現以標準化、規?；蛡€性化設計，工廠化、集約化、裝配化和工業化施工，市場化銷售和社會化服務為宗旨的住宅產業現代化，簡而言之，住宅產業化就意味著工廠化、標準化、配套化。萊鋼集團作為一家國有大中型鋼鐵企業，已率先在國內推出鋼結構住宅產業化。2. 鋼結構住宅的建筑特點2.1 預工

5、程化程度高，建設成本降低，工期縮短鋼結構建筑模數協調統一標準實現了建筑工業化大規模生產，提高了建筑預工程化，使不同材料、不同形狀和不同制造方法的建筑構配件具有一定的通用性和互換性。同時鋼結構建筑的預工程化使材料加工和安裝一體化，大大降低了建設成本；并且加快了施工速度，使工期能夠縮短 40以上，從而加快了房地產開發商的資金周轉速度，使建筑能更早投入使用。2.2 鋼結構建筑能夠滿足高度和跨度的要求鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質體，強度高，彈性模量亦高。其密度與強度的比值遠小于磚石，混凝土，木材，在同樣受力情況下鋼結構自重小，從而可以做成跨度較大和高度較高的結構以及靈活的結構形體。2.3 原材料可

6、以循環使用，有助于節能環保和可持續發展發展鋼結構對于資源，能源都非常短缺的我國意義尤為重大，鋼材是一種高強度高效能的材料，具有很高的再循環價值，邊角料也有價值，不需要制模施工。目前，國內引人注目的新型住宅產品是萊鋼建設有限公司推出的綠色節能鋼結構住宅，該類型住宅采用工廠預制現場拼裝保溫隔熱外墻板，室內溫度變化小，熱損失低。不論冬夏，都具有舒適當居住環境。 與磚混結構住宅相比，可節能65 以上，冬夏季空調設備可節約耗電 30以上。3. 鋼結構中建筑設計的防火問題火災是對鋼結構建筑的最大危害，首先我們來分析一下鋼結構建筑的火災特點。鋼結構建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架，它的安全性直接關系到整幢建筑

7、的安全，它們大都采用鋼材，鋼材雖然是不燃材料，但其耐火性能很差，隨著溫度的變化，其力學指標會發生很大的改變，承載力和平衡穩定性會隨溫度升高而大幅度下降。鋼結構在溫度達到 350、500、600時，其強度分別下降 13、12、23，在高溫條件下其內部應力也會發生改變，使鋼結構承重體系出現問題，按理論計算，在全負荷下，鋼結構失去平衡穩定性的臨界溫度為500，一般火場溫度都在 8001000左右，在這樣的高溫條件下，無任何保護的鋼結構很快就會出現塑性變形，大約 15 分鐘內就會倒塌。比如美國世貿中心大樓外墻是排列很密的鋼柱，外面包以銀色鋁板，在美國 911 事件中飛機滿載燃油撞擊大樓后，造成大樓承重

8、的鋼結構筒體的保護層被破壞，在強烈的高溫作用下，鋼結構筒體承載強度迅速下降，短短 20 分鐘后這個世界上最著名建筑就消失在我們面前。3.1 鋼結構防火問題受到各界的廣泛關注，如何才能做好鋼結構建筑的防火設計呢？首先根據建筑物的火災危險性和重要性，合理確定建筑的耐火等級。各種建筑由于其使用功能和重要性的不同，火災危險性存在差異，我們設計時要根據業主提供的建筑要求，根據建筑設計防火規范和高層民用建筑設計防火規范，確定建筑物的火災危險性，再根據火災危險性，確定建筑的耐火等級，目前，國內的鋼結構防火保護時間是按照建筑設計防火規范、高層民用建筑設計防火規范所規定的建筑結構構件耐火極限來確定的。 3.2

9、鋼結構的耐火極限的確定鋼結構整體的耐火極限可按該建筑中所有構件的耐火極限的最大值確定。當確定鋼結構構件的耐火極限時，應著重考慮以下因素：建筑的耐火等級，構件的重要性，構件在建筑物中的部位。目前我國結構構件的耐火極限的確定僅考慮前兩個因素。見表 3.2-1二級火極限（h），構件名稱非燃燒體 非燃燒體 非燃燒體 非燃燒體4.00 4.00 4.00 4.00承重墻、樓梯間、 非燃燒體 非燃燒體 非燃燒體 非燃燒體防火墻墻電梯井墻3.00非燃燒體 非燃燒體 非燃燒體 非燃燒體3.00 2.50 2.50 0.50非燃燒體 非燃燒體 非燃燒體 非燃燒體2.50 2.00 2.00 1.00非燃燒體 非

10、燃燒體 非燃燒體 非燃燒體2.00 1.50 1.00 0.50非燃燒體 非燃燒體 非燃燒體 非燃燒體2.502.500.50柱1.50非燃燒體 非燃燒體1.50 0.50非燃燒體 非燃燒體 非燃燒體1.000.500.25屋頂承重構件疏散樓梯燃燒體燃燒體燃燒體 1.501.001.00表 3.2-14. 鋼結構建筑防火措施及施工方法從發生的鋼結構建筑火災案例可以發現兩類現象，一類為防火保護的鋼結構在火災中沒有達到規定的耐火時間而破壞，另一類防火保護的鋼結構在火災中超過了預期的耐火時間而并沒有破壞。建筑的構造防火問題一般在鋼筋混凝土結構上較易解決，而在鋼結構建筑上則需考慮更多的因素，以下為兩種

11、常用防火措施：.一是采用包敷法，包敷法是采用磚、混凝土、硅鈣板等材料將鋼結構包裹，從而形成保護層，提高構件耐火極限；二是采用噴涂法，根據鋼結構的部位不同分別采用厚型或薄型的防火涂料，并在露明部位加涂裝飾漆。就是在鋼結構表面涂上一層防火涂料，形成一個保護膜，從而提高建筑構件的耐火極限，它有厚型和薄型之分，不同厚度的涂層其耐火極限不同，噴涂法已在國內得到廣泛的應用，在這里我就不細致介紹了。4.1 在這里我介紹新型防火板 gf-1100 超級硅酸鈣防火板（后文簡稱 gf 防火板）在鋼結構建筑防火技術的施工與應用。此種防火技術是由萊鋼建設有限公司與萊州明發隔熱材料有限公司合作開發的新型鋼結構建筑防火技

12、術。4.1.1 gf 防火板主要成分gf 防火板以 ca0 和 si02 為主要原料，經高溫高壓化學反應，配以增強纖維和無機輔料。4.1.2 防火板-gf 板制法及裝置gf 防火板的制法及裝置，其要點是按要求制備料槳在膠化罐中于 80140保持330h，進行膠化反映，將反映所得料漿輸入制板機，制成板材。再將板材進行蒸 養、干燥、切磨加工為成品。壓制成型。gf 板為無機不燃a 級板材，4.1.3 gf防火板的性能：gf防火板為無機不燃板材，理化性能穩定，屬于半永久性材料，它具有耐熱溫度高、絕熱性能強、容重低、比強度高、耐久性好、施工方便等優良特性。常溫及潮濕環境下長期使用不變形，耐火性能基本不變

13、。最高使用溫度可達1100，gf板100%不含石棉，在高溫及火災條件下不產生有毒氣體，是綠色環保建材。表4.1.3-1mpa燃燒性能導熱系數w/m.k0.075(70)表4.1.3-14.2 鋼結構住宅防火施工工藝在這里以萊鋼建設有限公司開發的即墨德馨園小高層工程為實例介紹gf板在實際生產過程中的應用，即墨德馨園小高層工程為建設部科技示范工程， 由八棟單體住宅樓組成，總建筑面積為61809m2，用鋼量2456噸。本工程是以住宅為主，其它服務功能為輔的中高檔住宅小區。其中：a1-a4#樓主體結構高度40.67米，均為地上十一層加兩層躍層，地下一層；a5#樓主體結構高度46.02米，地上十二層 加

14、兩層躍層，地下一層加裙房； a6、a7、a8#三棟樓主體結構高度52.39米地上十五層加兩層躍層，地下一層。本工程主體采用鋼結構設計，基礎采用混凝土筏板基礎。主體為鋼框架-剪力墻結構體系，梁為熱軋h型鋼梁，支撐柱采用焊接螺旋鋼管，混凝土剪力墻內部用 h型鋼柱；現澆混凝土樓板，圍護墻和隔墻采用輕質保溫墻板。根據設計要求，即墨德馨園a1a8樓設計耐火等級為二級，即梁耐火極限 1.5h；柱耐火極限2h。我工程采用gf防火板20mm厚（耐火極限2h）和25mm厚（耐火極限3h），完全可以滿足防火設計要求。4.2.1 gf防火板運用在鋼梁的安裝方法l 鋼梁采用20mm厚gf防火板l 將需要進行防火保護的

15、鋼梁表面清掃干凈l 確定好龍骨的安裝位置及下料尺寸，并按尺寸將龍骨裁好l 將高溫粘接粉與膠配置成高溫粘接劑，將龍骨與鋼梁的接觸面均勻的涂上高溫粘接劑，然后將其粘接于鋼梁上，粘接龍骨時應控制同一鋼梁中龍骨與gf防火板的接觸面應在同一平面上，可以保證 gf防火板安裝的平整度（見圖4.2.1-1）l 待高溫粘接劑凝固后，可以根據鋼梁的尺寸裁好gf防火板，用氣排釘（t50）將裁好的gf防火板固定在龍骨上，釘頭應沉入 gf防火板板面（防止銹蝕），安 裝時，gf防火板與龍骨要靠實，不能強壓就位，同時應注意用gf防火板包覆的鋼梁表面的平整度、垂直度、陽角的方正等4.2.2 gf防火板運用在鋼柱的安裝方法l

16、鋼柱采用25mm厚gf防火板l 確定豎龍骨的位置（龍骨用c75輕鋼龍骨），并做好標記。靠墻的豎龍骨用鋼釘直接固定于墻面上，不靠墻龍骨用鋼釘固定于上下樓板之間l 依據固定好的豎龍骨確定橫龍骨（c50輕鋼龍骨）的尺寸，橫龍骨間距不大于500mm，橫龍骨與豎龍骨之間的連接用鉚釘連接l 橫豎龍骨固定好后為保證其穩定性，宜在相臨兩邊橫龍骨加以支撐（c50輕鋼龍骨），支撐與橫龍骨之間采用鉚釘連接，支撐與柱子一定要靠實（見圖4.2.2-1）l 依據固定好的龍骨尺寸確定gf防火板尺寸并下料，用氣排釘（t50）將裁好的gf防火板固定于龍骨上l 為保證裝飾美觀性，同一軸線的獨立柱應放一通線，然后再確定豎龍骨的位置

17、，安裝龍骨和gf防火板時，應保證平整度與垂直度，以及陰陽角的方正（見圖4.2.2-2）l gf防火板之間的接縫應嚴密，以不大于3mm為宜，同時接縫應互相錯開。固 定gf防火板時長邊釘距不大于150mm，短邊釘距不大于100mm4.2.3 gf防火板表面的裝飾方法4.2.3.1 gf防火板表面刮膩子做法l 接縫處理l 清潔板縫表面，然后用掛刀將板縫及釘眼均勻而飽滿嵌入石膏膩子l 待石膏膩子凝固干燥后用砂紙打磨其表面，使其保證平整l 將白乳膠均勻的涂在嵌縫帶上，而后沿著接縫的方向粘貼上嵌縫帶，并用刮刀沿著接縫的方向壓實，保證整個嵌縫帶粘帖均勻牢固，表面平整、無氣泡l 在gf防火板面上進行刮膩子、刷涂料等其他外裝飾4.2.3.2 gf防火板表面貼瓷磚的做法l 在鋼梁、鋼柱需貼瓷磚的位置掛上鋼絲網（鋼絲網的固定：先將釘子釘在防火板與龍