철 구조물의 화재 예방 조치

1. 철구조물의 내화한계 및 내화성

고강도 및 연성의 장점은 강철 구조가 경량, 우수한 내진 성능 및 큰 지지력의 특성을 갖는다는 것을 결정합니다. 한편, 철구조물은 현장에서 가공할 수 있고, 공사기간이 짧고, 자재를 재활용할 수 있다. 따라서 국내외 철골구조물에 관계없이 널리 사용되어 왔다.

그러나 철 구조물은 아킬레스건을 가지고 있습니다: 내화성이 낮습니다. 화재에서 강철 구조물의 강도와 강성을 장기간 유지하고 인명과 재산의 안전을 보장하기 위해 다양한 화재 예방 조치가 채택되었습니다. 실제 프로젝트. 다른 화재 예방 원칙에 따라 화재 예방 조치는 내열 방식과 수냉식 방식으로 구분됩니다. 내열 방식은 분무 방식과 캡슐화 방식(중공 캡슐화 및 고체 캡슐화 방식)으로 나눌 수 있습니다. 수냉 방식은 물 붓기 냉각 방식과 물 내리기 냉각 방식. 이 논문에서는 다양한 화재 예방 조치를 자세히 소개하고 장단점을 비교합니다. 저항 및 내화성
철골구조물의 내화한계는 표준내화시험에서 부재의 안정성 또는 완전성 및 단열저항성을 상실하는 시간을 말한다.

강재 자체는 불에 타지 않지만 강재의 물성은 온도의 영향을 크게 받지만 250℃에서 강재의 충격인성은 300℃ 이상에서 떨어지고 항복점과 극한강도가 현저히 감소한다. 실제 화재에서, 하중 조건은 변하지 않고 강철 구조물이 정적 평형 안정성을 잃는 임계 온도는 약 500 ℃이며 일반적인 화재 온도는 800 ~ 1000 ℃에 이릅니다. 결과적으로 강철 구조물은 고온에서 소성 변형이 빠르게 나타납니다. 화재 온도는 국부적으로 파손되고 결국 전체 철골 구조물의 붕괴를 초래합니다. 건물이 충분한 내화 한계를 갖도록 철골 건물에서 화재 예방 조치를 취해야 합니다. 철골 구조물이 최대 온도까지 가열되는 것을 방지 화재의 임계 온도가 급격히 증가하고 건물 붕괴에 대한 과도한 변형을 방지하여 소방 및 인명을 위한 귀중한 시간을 얻습니다. 안전 대피, 화재로 인한 손실을 피하거나 줄이십시오.

2. 철골구조물의 방화대책

원칙에 따른 철골 구조 화재 예방 조치는 두 가지 범주로 나뉩니다. 하나는 내열성 방법이고 다른 하나는 수냉식 방법입니다. 이러한 조치의 목적은 일관됩니다. 지정된 시간입니다. 차이점은 열 저항 방식은 열이 구성 요소로 전달되는 것을 방지하는 반면 수냉 방식은 열을 구성 요소로 전달한 다음 목적을 위해 열을 전달하는 것입니다.

2.1 저항열

도료의 저항열과 내열성에 따라 난연코팅은 분무방식과 코팅을 하여 난연피막을 형성하는 코팅스프레이 방식과 보호하기 위한 분무도장방식으로 나뉘며 중공으로 구분할 수 있다. 코팅 방법 및 고체 코팅 방법 

2.1.1 분무 방법

일반적으로 강재의 표면에 내화 도료 코팅 또는 스프레이를 사용하고, 내화 절연 보호층을 형성하고, 이 방법의 강 구조물의 내화성을 향상시키는 것은 장기간에 걸쳐 매우 가벼운 내화물이며, 강재 구성요소 형상이 제한되어서는 안되며 경제성이 좋습니다. 그리고 실용성, 넓은 적용. 철골 구조 난연 코팅의 다양성은 더 크게 두 가지 범주로 나뉩니다. 하나는 얇은 코팅 유형 난연 코팅 (B 유형), 즉 철골 구조 확장 난연 재료입니다. 코팅 (H) 클래스 B 클래스 난연성 코팅, 코팅 두께는 일반적으로 유기 수지의 경우 2-7 mm이며, 고온 팽창시 내화 한계의 농축이 0.5 ~ 1.5 H 얇고 경량 코팅 된 강철 구조의 고온 팽창시 특정 장식 효과가 있습니다. 난연 코팅 코팅 진동 저항 좋은 실내 맨 철골 구조 가벼운 지붕 철골 구조, 때 1의 내화 한계. 5 H 이하, 적절한 선택 스컴블 H 형 철골 구조 난연 코팅 내화 도료 코팅 두께 8 ~ 50 mm 일반적으로 입상 표면 주요 성분 무기 단열재, 낮은 열전도율 저밀도 내화 한계 0.5 ~ 3.0 h 두꺼운 코팅 강철 구조물 난연 코팅은 일반적으로 연소되지 않으며 노화 저항 내구성 및 신뢰할 수있는 실내 은폐 강철 구조물 다층 공장 건물의 모든 강철 구조물 및 강철 구조물은 규칙이 1.5 시간 내에 내화 한계를 초과하는 경우 두꺼운 코팅 강철을 선택해야합니다 구조 난연 코팅

2.1.2 코팅 방법

1) 중공 코팅 방법 : 일반적으로 강철 부재의 외부 가장자리를 따라 방화 보드 또는 벽돌을 사용하고 철강 구조물은 국내 석유 화학 공업 철강 구조물 작업장에서 주로 강철 구조물의 벽돌로 감싼 강철 부재를 놓는 방법을 채택합니다. 보호 방법은 고강도 내충격성의 장점이 있지만 단점은 큰 강철 부품의 상자 포장을 덮는 방법으로 방화를 위한 섬유 강화 시멘트 석고보드 단층 슬래브와 같은 내화 라이트 플레이트와 같은 내화 라이트 플레이트로 더 큰 시공 공간을 차지한다는 것입니다. 표면을 장식하는 저비용 손실은 환경 오염 노화 방지 및 기타 이점 없이 매끄럽고 촉진에 대한 좋은 전망이 있습니다. 2) 솔리드 코팅 방법: 일반적으로 콘크리트를 부어 강철 부재를 감싸고 세계 금융 중심지인 상하이 푸동 강철 기둥과 같은 완전히 닫힌 강철 구조물 조각은 장점이 있는 방법으로 고강도, 내충격성, 그러나 단점은 공간을 차지하는 콘크리트 커버가 크다는 점 시공이 번거롭습니다. 특히 철골보와 경사 가새의 경우

2.2 수냉 방식

수냉식에는 물을 붓는 냉각 방식과 물을 채우는 냉각 방식이 있습니다.

2.2.1 워터 샤워 냉각 방식

분무 냉각 방식은 철골 상부에 자동 또는 수동 분무 ​​시스템을 배치하는 것입니다. 화재가 발생하면 분무 시스템이 시작되어 철골 표면에 연속적인 수막을 형성합니다. 화염이 철골 구조의 표면으로 퍼지면 수분 증발이 열을 빼앗아 철골 구조가 한계 온도에 도달하도록 지연됩니다. 워터 샤워 냉각 방식은 Tongji University의 토목 대학 건물에서 사용됩니다.

2.2.2 수냉식 냉각 방식

물 충전 냉각 방식은 속이 빈 강철 부재에 물을 채우는 것입니다. 강철 구조물의 물 순환을 통해 강철 자체가 흡수한 열을 흡수합니다. 따라서 강철 구조물은 화재에서 낮은 온도를 유지할 수 있으며 화재가 발생하지 않습니다. 너무 높은 온도 상승으로 인해 지지력을 잃게 됩니다. 녹과 동결을 방지하기 위해 물에 녹 방지제 및 부동액을 추가합니다. 피츠버그에 있는 64층 US Steel Company 건물의 강철 기둥은 수냉식입니다.

3. 화재예방대책의 비교

내열성 방법은 내열성 재료를 통해 구조 부재로의 열 전도 속도를 늦출 수 있습니다. 일반적으로 단열 방법은 경제적이고 실용적이며 실제 프로젝트에서 널리 사용됩니다. 수냉식 방법은 효과적인 보호 조치입니다. 화재, 그러나 구조 설계에 대한 특별한 요구 사항과 높은 비용으로 인해 엔지니어링 분야에서 잘 홍보되지 않았습니다.

내열공법은 철골구조물의 방화에 널리 사용되는 방법으로 내열대책에서 분무공법과 피복공법의 장단점을 비교하여 다음과 같이 설명한다.

3.1 내화성

내화성 측면에서 클래딩 공법은 스프레이 공법보다 우수합니다. 콘크리트, 내화 벽돌 및 기타 외피재의 내화성은 일반 내화 코팅보다 우수합니다. 또한 새로운 방화 보드의 내화 성능도 방화 코팅보다 우수합니다. 그것의 내화 한계는 내화 코팅의 확장보다 더 많은 강철 구조물 방화 재료의 동일한 두께보다 분명히 높습니다.

3.2 내구성

콘크리트와 같은 피복재의 내구성이 좋기 때문에 시간이 지남에 따라 쉽게 열화되지 않습니다. 그러나 내구성은 항상 철골 구조의 난연 코팅이 좋은 문제를 해결하지 못했습니다.옥외 또는 실내에 사용하든 유기물 얇고 초박형 내화 코팅의 구성 요소는 분해, 열화, 노화 및 기타 문제를 일으켜 코팅 박리 분말 또는 화재 성능의 손실을 일으킬 수 있습니다.

3.3 건설

철골 방화의 분무 방법은 간단하고 복잡한 도구없이 사용할 수 있습니다. 그러나 분무 내화 도료 시공 품질 관리가 열악하고 모재의 녹 제거, 내화 도료의 코팅 두께 및 건설 환경 습도 조절이 쉽지 않습니다. ;피복공법의 시공은 특히 경사가새와 철골보의 경우 복잡하지만 시공이 조절가능하고 품질보증이 용이하다.피복재의 두께를 정확하게 변경하여 내화한계를 조절할 수 있다.

3.4 환경 보호

분무 방법은 건설 중 환경을 오염시킵니다. 특히 고온의 작용으로 유해한 가스를 휘발시킬 수 있습니다. 건설, 정상적인 사용 환경 및 화재의 고온에서 독성 방출이 없으므로 화재시 환경 보호 및 인명 안전에 유리합니다. .

3.5 경제

분무공법은 간단하고 공사기간이 짧고 공사비가 저렴하다. 그러나 내화도료의 가격이 비싸고 도장은 노후화 등의 단점이 있기 때문에 유지관리비가 많이 든다.포장공법의 공사비는 높으나 재질 가격이 저렴하고 유지 관리 비용이 저렴합니다. 일반적으로 캡슐화 방식은 경제성이 좋습니다.

3.6 적용 가능성

분무 방법은 구성 요소의 기하학에 의해 제한되지 않으며 보, 기둥, 바닥, 지붕 및 기타 구성 요소의 보호에 널리 사용됩니다. 특히 가벼운 강철 구조, 격자 구조 및 특수 구조의 화재 방지에 적합합니다. 모양의 강철 구조. 클래딩 방법은 특히 강철 빔 및 경사 가새 부재의 경우 구성이 복잡합니다. 클래딩 방법은 일반적으로 기둥에 더 많이 사용되며 스프레이에는 널리 사용되지 않습니다.

3.7 점유 공간

분무 방식으로 사용되는 난연 코팅의 부피가 적고, 포위 방식은 콘크리트, 내화 벽돌과 같은 포위 재료를 사용하여 공간을 차지하고 공간 사용을 줄입니다. 그리고 포위 재료 품질도 더 큽니다.

 4. 요약

토론을 통해 다음과 같은 결론을 얻을 수 있습니다.

1) 강철 구조물에 대한 방화 조치의 채택은 구성요소 유형, 건설 난이도, 건설 품질 요구사항, 내구성 요구사항 및 경제적 이점과 같은 많은 요인의 영향을 고려해야 합니다.

2) 분무법과 캡슐화법을 비교해보면 분무법의 주요 장점은 시공과정이 간단하고 분무 후 구성품의 외관이 크게 변하지 않는다는 점이다. 포장법의 주요 장점은 저렴한 비용, 우수한 화재 성능 및 내구성.

3) 모든 종류의 화재 예방 조치에는 장단점이 있습니다. 공학적 응용에서 그들은 서로에게서 배울 수 있고 서로의 단점을 보완할 수 있습니다. 그리고 여러 방화선을 설정하기 위해 다른 조치를 취할 수 있습니다.

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