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摘要:钢结构防火涂料的质量受多种因素的影响。不同的生产厂家,由于原材料、生产工艺、配方等因素,其产品质量是不同的。相同的生产厂家、相同类型的不同批次的产品,其产品质量也存在差异,从本质上说,相同的厂家,不同的时间生产的防火涂料,达到相同的耐火极限,原则上厚度都应该是不同的。
关键词:防火,防火厚度,防火厚度确定
由于我们是石油化工行业,所以,现场所有钢结构都需要防火施工,防火施工在质量控制中占有重要比例,但是,防火厚度的确定始终是现场争议最多的地方,因为图纸上不会直接给出防火厚度,只会给出耐火极限的要求,那么,防火厚度如何确定呢?
一、概述
钢材是一种不会燃烧的建筑材料,它具有抗震、抗弯等特性。很受建筑行业青睐,施工现场厂房,管廊等采用钢材很普遍。但是,钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷,它的机械性能,如屈服点、抗拉性等均会因温度的升高而急剧下降。钢结构通常在450~650℃温度中就会失去承载力,发生很大的形变,导致钢柱、钢梁弯曲,结果因过大的形变而不能继续使用,一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。
要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足,这样就得涂抹防火涂料提高耐火极限,进行防火处理,其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落。
耐火极限的定义是对任一建筑构件按耐火试验,从受到火的作用时起,到构件失去支持能力,完整性被破坏,这段时间的长短叫耐火极限,用小时表示。
从耐火极限的定义可以看出,耐火指的是起支撑作用的构件,如果不是支撑构件,是不需要做防火处理的,所以,现场并不是所有的钢结构都需要做防火。知道了这个就可以帮助我们更好的了解图纸、了解设计意图,知道图纸上设计不合理的地方。
工业建筑中,起支撑作用的就是梁、柱和斜撑。柱子是主要支撑构件,所以设计图纸给出的耐火极限一般柱子最大,这些耐火极限数据也是我们现场用来确定防火厚度的依据。
二、钢结构防火涂料厚度选择标准
GB14907-2002钢结构防火涂料施工
CECS24:90钢结构防火涂料应用技术规范
现场钢结构防火涂料厚度,是根据设计耐火极限和型式检验报告和产品说明书以及防火涂料施工规范推断出钢结构实际需要涂刷防火涂料的厚度。由于现行防火规范滞后,现场实际情况远比规范涉及的情况复杂,所有,会产生意见不统一和分歧。
1、钢结构防火涂料的质量受多种因素的影响。不同的生产厂家,由于原材料、生产工艺、配方等因素,其产品质量是不同的。相同的生产厂家、相同类型的不同批次的产品,其产品质量也存在差异,可以这样理解,从本质上说,相同的厂家,不同的时间生产的防火涂料,达到相同的耐火极限,原则上厚度都应该是不同的。
2、但是实际现场施工中,由于条件限制(全国都是这种情况,比如检验报告需要的时间很长等等),实际厚度选择时是没有办法把这些差异都考虑进去的,所以这些差异都忽略不考虑了。
3、设计图纸也无法明确给出现场防火涂料的厚度,只是给出钢结构不同部位需要达到的耐火极限。
4、按照钢结构防火涂料应用技术规范CECS24:90第2.0.6条
第2.0.6条钢结构防火涂料的涂层厚度,可按下列原则之一确定:
一、按照有关规范对钢结构不同构件耐火极限的要求,根据标准耐火试验数据选定相应的涂层厚度。
1)一般设计图纸会根据设计规范要求给出不同部位耐火极限要求,如果这个耐火极限恰好就是型式实验报告里有的标准耐火实验数据,厚度直接套用就可以了,例如2小时厚度2.5公分,这是情况是最省心的。不管是从资料还是防火厚度上都不会有什么争议
2)设计要求耐火极限和标准耐火试验数据时间不相符
例如设计图给出只需要耐火极限1.5小时,那这时候,我们仍然按照2小时2.5公分去施工,完全可以满足设计要求,但是却会造成很大浪费,所以肯定不会按照标准耐火试验数据去施工。
以往我们实际操作时都是按照厂家的施工说明书施工的,例如,2公分满足1.5小时施工的,但是集团公司检查是要求我们拿出厂家这个数据的依据,就是厚度2公分满足1.5小时的依据,这时候我们拿不出来,因为防火厚度和耐火极限不是线性关系,如果单单为这个再做个复检,施工规范里又没有这项要求,这个也不是监理现场抽样复检可以做到的。
这就属于规范滞后不能满足现场实际情况
经过炼油板块大检查,我们最终采取的整改办法就是,施工单位防火涂料进场资料报验,检验报告表格内容一定要有厚度和耐火时间的内容,而且时间一定要包括现场需要的所有耐火极限。比如1.5小时,2小时,这个报告不是复检报告,是厂家提供的进场检验报告,需要的数据一定要含在这个报告里。
二:根据标准耐火试验数据,参照本规范附录三计算确定涂层的厚度
附录三钢结构防火涂料施工用厚度
得出的某一耐火极限的保护层厚度,确定不同规格钢构件达到相同耐火极限所需的同种防火涂料的保护层厚度,可参照下列经验公式计算:
式中T1——待喷防火涂层厚度(mm);
T2——标准试验时的涂层厚度(mm);
W1——待喷钢梁重量(kg/m);
W2——标准试验时的钢梁重量(kg/m);
D1——待喷钢梁防火涂层接触面周长(mm);
D2——标准试验时钢梁防火涂层接触面周长(mm);
K——系数。对钢梁,K=1;对相应楼层钢柱的保护层厚度,宜乘以系数K,设K=1.25。
公式的限定条件为:W/D≥22,T≥9mm,耐火极限t≥1h。
在这里想说明的是,这个公式对现场只能参考换算,因为它也只能是换算相同时间的不同构件的厚度,并没有给出不同时间的换算。
现场构件种类繁多,如果一一换算,确实可以节约一些防火涂料,但是计算工作量大,每个构架厚度都不一样的话,也很难施工,所以这个公式可以作为参考,现场可以选一个接触面和重量最大的构件,用标准试验数据换算,换算出需要防火的厚度,佐证一下已经选好的厚度是否够。
这就是我对钢结构防火涂料这一块的理解,希望大家批评指正,也希望和大家共同讨论
论文作者:韩政红
论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期
论文发表时间:2017/10/12
标签:厚度论文; 耐火论文; 极限论文; 钢结构论文; 构件论文; 现场论文; 钢梁论文; 《建筑科技》2017年9期论文;