建筑钢结构性能化防火设计方法探讨.docx

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1、建筑钢结构性能化防火设计方法探讨摘要：随着建筑行业的飞速发展，钢结构因其高强度、易安装、抗震性能好等优点得到了广泛应用。虽然钢为不燃材料，但是当温度达到600时，若不加任何保护，裸露的钢结构很快会出现变形，产生局部破坏，最终失去承载力。因此，通过有效的措施对钢结构进行保护对保障人民的生命财产安全具有重要意义。下面本文就建筑钢结构性能化防火设计方法进行简要探讨。关键词：建筑；钢结构；性能；防火设计；1现代建筑中的钢结构概述钢结构建筑就是以建筑钢材构成承重结构的建筑，其中的梁、柱、桁架等构件通常都是由型钢钢板等所构成。和传统混凝土建筑进行对比，钢结构建筑具有大幅节约施工时间、施工不受季节影响、推动

2、住宅空间使用面积增大、减少建筑垃圾与环境污染、可重复利用建筑材料、推动其他新型建筑行业发展、抗震性能良好、强度高、自重轻、低碳环保、开间跨度较大等优势。正是由于这些方面的优势，近年来钢结构建筑逐渐在建筑领域得到广泛应用，同时在高层、超高层建筑上的运用也日益成熟，是未来建筑的重要发展方向。当然钢结构建筑也并非没有缺点，其中较为明显的两大缺点便是耐热不耐火以及易受腐蚀。因此在钢结构建筑的建设中，通常需要在表面涂装防火涂料以及防腐涂料，从而增强其耐火性以及耐腐蚀性，有效保障建筑安全与质量，同时提高耐久年限。钢结构防火涂料是一种由基体树脂、成碳剂、催化剂、发泡剂组成的涂覆于钢结构表面，起提高钢结构耐火

3、性能的涂料。由于其防火隔热性能好、施工便捷等优点，广泛应用于钢结构的保护。2高层建筑钢结构防火设计的现状近些年来我国的钢结构设计取得了突出的作用，在整个设计阶段要注意的是实现整体管控，在实际操作中，防火设计依然存在很多问题，详细如下：1. 1疏散宽度设计不合理高层建筑结构本身比较特殊，在钢结构设计的过程中，存在很多的问题，可能会导致火灾灾害上升的情况。设计人员在展厅设计的时候，要优化现有结构，在展厅的楼梯间设计的时候，疏散通道，提升疏散出口的质量。等到楼梯间设置之后，进行安全检查，如果存在不符合安全设计要求的现象，需要在现有基础上优化设计，避免出现设计误差。2. 2主体建筑高度设计不符合要求在

4、当前的主体建筑大楼设计阶段，设计人员需要提前测量中庭高度，依据现有的防火规范要求实施。此外对防火机械和设施的进行管控，参照国外先进的工程经验，采取现金的防火设施和操作方式，建立完善的操作章程，明确具体的设计要求，并且将其落实。3. 3建筑结构主体效益差主体防火设计一直是重点和关键，但是在设计中也称为设计难点所在，要求相关人员严格按照防火的基本设计要求落实。由于建筑结构的空间复杂，结合防火要求进行火灾烟雾的模拟设计，保证及时完成补风量的控制，可依据实际要求对补风量管控。3高层建筑钢结构的防火设计措施在高层建筑钢结构设计中，对防火设计本身有严格的要求，根据现有设计要求，要注意的是明确具体设计的流程

5、和要求，进行性能评估，实现合理应用。具体的设计措施如下：3.1制定结构防火设计目标在对高层建筑钢结构优化设计的时候，需要达到安全化控制的效果，明确设计目标。（1）总体目标防火预设的主要目标是保证大家的安全，避免出现受众人身安全和财产安全受到威胁，。出现火灾之后，最关键的逃生，如果出现危险，在灭火的时候，缩短时间，避免结构破坏，蔓延到其他区域。（2）功能目标在建筑设计中，出现火灾后，对大的主体结构产生影响，会出现坍塌的现象，其功能目标则是避免出现坍塌，保证主体结构的稳定。只有结构稳定，大家才可能尽快地逃生。如果在逃生的时候出现坍塌现象，则堵住了逃生路线。部分结构构件在应用的过程中减少变形的几率，

6、在火灾后可对建筑进行修复，尽量恢复建筑结构，减少建筑火灾的损失。(3)性能要求高层建筑结构的部分构件必须具有承载力。整体建筑结构在出现火灾后，也要具备承载力，便于消防员对火势进行控制。结构的某些部位的构件或者子结构等，如果超过了一定的期限值，会导致损失增加，因此减少残余变形现象。3. 2火灾场景的性能化评估设计在建模设计的阶段，进行性能的分析，动态监督起到突出的效果。科学合理地选择火灾场景，对影响因素控制，从本质上改善火灾的控制力度，降低钢结构出现火灾的概率。(1)火灾荷载火灾的荷载设定是个重要的过程，在实施中需实现性能化的安全设置，完成上述内容之后，设计人员实现现场的模拟设计，掌握温度，结合

7、结果确定荷载力，进而提升性能化评估的质量和效果。设计人员要选择合适的火灾场景，对火灾区间合理划分，依据建筑物的可燃物构成和火灾情况等，进行全方位的分析，制定对应的控制对策。(2)火灾发展火灾出现后经过三个阶段，初期的燃烧阶段，火势迅猛以及后期的衰弱阶段。在防火中的时候,在前期需要进行灭火，如果到了火势迅猛的阶段，灭火难度比较大。在前期需要实现动态的管控，掌握建筑的基本结构，对火势发展的时候可能出现的结构问题及时排查，做好资料收集和处理等工作，要计算火灾状况下的承受温度，了解主体结构的耐火情况，总结耐火数据，实现优化设计。4. 3确定火灾场景和设计火灾火灾场景是对整个火灾发展过程的一个描述，需要

8、明确火灾的位置、原因等。如果火灾在场景描述的时候，出现了影响因素，则会导致火势发展迅速。因此在火灾现场选择的阶段，要选择可能出现的火灾区域进行演示，如果选择的建筑物安全系数比较高，不容易出现火灾，则演示的效果不佳。在选择的过程中,设计火灾同时也是对火灾场景的定量描述，常用的参数主要是火源热释放速率HRR(HeatRe1easeRate)等。设计火灾也是以大量的数据参数作为背景的，可通过数值模拟确定。火灾场景指的是火灾的一个全过程定性描述，要识别火灾特性，和其他可能的火灾区分开，可结合火灾场景设计对一个特定的火灾场景进行分析。3.4提出可行性方案防火设计方案的安全评估是结构优化设计的核心所在，在

9、整个阶段，应用到多种火灾分析模型、温度传导分析模型和结构分析模型等。设计方案经过不断的完善后改进，最终形成了特有的设计方案，达到既定的性能设计目标，进而实现总体管控。在报告编制中也要以优化作为基础，及时得到可行性的报告，数据报告要通过批准。在报告中进行数据的分析和设计，实现全过程监督，明确评估的范围，提前设定消防安全的目标，对设定的场所进行多方调查，保证防火设计的真实性。加强所采用的分析模型和工具以及参数等分析，提出切实可行的方案。结束语综上所述，在当前高层建筑结构的防火设计中，针对具体设计形式和变化可知，在后期设计中必须明确钢结构的防火性能设计要求，形成完善的预防和控制体系。此外设计人员要对

10、防火设计的工程资料进行了解，强化对防火现场的调研,提前制定防火设计模型，对出现火灾的概率进行评估。在高层的建筑防火设计中,由于其隐患多，很多人员在检查的时候无法及时察觉，因此不定期的现场进行检查，对防火现场、防火模型和概率等进行深化，确保从根本上提升建筑结构的安全性，降低火灾几率。参考文献：1徐洪亮.浅谈钢结构建筑的施工技术控制要点J.城市建设理论研窕(电子版)，2019(16)：001-004.2翁群跃.浅谈钢结构建筑的施工技术控制要点J.工程技术：引文版，2019(06)：127-128.3方东明.浅谈超高层钢结构建筑的施工技术控制要点J.建筑工程技术与设计，2018(35)：205-206.