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火狐体育网址:火灾分析之大跨度钢结构的特点分析

时间:2024-05-11 12:41:17   来源:火狐直播平台   作者:火狐体育网址


  首先,大跨度钢结构建筑由于空间较大,空气充足,有的建筑内部甚至形 成空气对流,再加上可燃物多,助燃剂充沛,火灾荷载比较大。若发生火灾, 火势必将迅猛发展,很短的时间内便可以发展到火灾猛烈阶段;加之钢材本身耐 火极限很低,导热速度又很快,而其大多少大跨度钢结构建筑内部装饰多采用 可燃材料,火灾发生时依附在钢结构上使钢结构本身直接受到高温烘烤,间接 减少建筑构件承重支撑时间,致使建筑物倒塌时间提前到来。综上分析,大跨 度钢结构建筑发生火灾时,我消防部队赶到现场时就已经失去了最佳控火的有 利时机,战斗展开后难以实施内攻,火势呈大空间、大面积迅猛燃烧趋势,进 而形成整个建筑坍塌,内部物品、设施全部损毁的结局。

  其次,前文介绍过大跨度钢结构商场、厂房内部可燃物数量相对较大,发 生火灾时将释放出大量的热量、烟雾和各种有毒气体,另因空间大,内部环境 复杂,被困人员难以疏散,正确逃生,易引起群死群伤的伤亡情况。

  第一,内攻难以深入;大跨度钢结Fra Baidu bibliotek建筑内部可燃物、助燃剂多,火灾荷载 特别大,内部障碍多,火灾发生时,在没有人工照明的情况下,疏散被困人员、 强行内攻救人和深入建筑内部防御都非常困难。

  (三)大跨度钢结构建筑主料是钢材,钢材虽属于不燃材料,但其耐火性能 较差,而建筑所用的钢构件材质又单一,导热系数却是混凝土的40倍以上,所 以火灾若发生,钢构件升温非常快。那么随着温度的上升或者骤降,其材质 结构强度也会有很大变化,变形后的钢结构几乎没办法修复使用。

  我国的大跨度钢结构场馆、商场和厂房一般都经过防火处理,受热影响也 会降低,但是大多数钢结构均无保护层,火灾情况下直接受热,结构强度迅速 下降。比如一场大火中,当温度高达500度时,钢结构强度就下降到一半的水 平,火灾扑灭后,温度降下来时,钢材的冲击韧度降低,材质变脆。

  时,钢结构强度则几乎减少殆尽。据统计,火灾中钢结构建筑在燃烧15分钟到20分钟左右,就非常有可能发生倒塌。

  其次,钢结构是典型的热胀冷缩特性,高温受热后急剧变形,很短的时间 内承载能力和支撑力都将下降,但当遇到水流冲击,如灭火或是防御冷却时, 钢结构会急剧收缩,转瞬间即形成收缩拉力,继而使建筑结构的整体稳定性破 话,造成坍塌。

  第四,搜寻、清障难度较大;大跨度钢结构商场、厂房内部间隔设置较为复 杂,若发生火灾,很难确定建筑内遇难人员和被困人员位置,如果再发生坍 塌,建筑外墙结构互相牵连、横七竖八将导致搜寻、清障非常困难。

  大空间大跨度结构建筑在工业、民用建筑领域中正得到普遍应用,作为消 防部门更应积极研究该类建筑火灾特点、火灾隐患以及扑救该类火灾行之有效 的战术,以应对越来越复杂的火灾形式。

  第二,内攻时障碍物多;大跨度钢结构建筑内部空间大,塌落物多,给进攻 路线设下了不规则障碍,又比如商场内柜台间隔乱,车间里设备布置复杂,厂 房内设施复杂、地表情况不熟悉。在实施内攻时,转移阵地和延长内攻路线十 分困难。

  第三,易造成消防官兵伤亡;首先,大跨度钢结构建筑高大,火势发展迅速, 热传导速度很快,建筑内部顶部塌落物多,内攻时非常容易被砸伤。其次,因为 钢结构耐火性差,内部面积大,热传导又快,整座或大面积屋顶很难预计坍塌 时间。因此扑救大跨度建筑火灾易引起消防官兵人员伤亡。

  (一)典型的大跨度钢结构建筑首推2008年北京奥运会主体育场 “鸟巢 ”,其 建筑面积高达25.8万平方米。因其宽度大、空间大、承重力强的特点,多用于 大型体育场馆、机场候机楼、大规模的公司车间、仓库、大商场以及高层建筑等等。

  (二)多数采用大跨度钢结构的商场、车间,其屋面、吊顶、隔断及其他装 饰材料都是非承担重量的构件,多属可燃材料。商场里密集摆放商品,规模较大的商 场又集销售、储存、办公于一体;厂房车间内不仅安装了生产设备,还堆放大量 原材料、半成品、成品,某些特定的程度上增加了火灾荷载。

  近年来,大跨度钢结构场馆、仓库、商场和厂房的数量不断增多,而且多 数单层面积巨大,而上述场所又多属于人员密集或者货物囤积、可燃物多的场 所。虽说建筑结构采用钢结构具有重量轻、结构性能好、施工快速等优点,也 能节约工业和民有建筑的成本,但究其本质为非燃材料,耐火性能很差,一旦 发生火灾,钢结构在高温作用下其力学性能包括弹性模量、屈服强度都会大幅 度降低,容易发生倒塌,扩大火灾损失。

  (四)目前我国的大跨度钢结构 建筑多数设计并建有比较规范的固定消防设 施,多数能够实现消防自动化。但是由于钢结构的受热特点,若发生火灾, 火势蔓延速度会很快继而导致建筑物坍塌,造成固定消防设施损毁或失灵。

  首先,钢结构在火灾情况下强度变化较大,温度超过200C时强度开始减 弱,温度350C时,钢结构强度下降三分之一,温度达到500C时,钢结构强 度下降一半,温度达到600C时,钢结构强度下降三分之二,当温度超过700C

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