鋼結(jié)構(gòu)防火漫談

1、鋼結(jié)構(gòu)防火漫談鋼材是一種不會(huì)燃燒的建筑材料，它具有抗震、抗彎等特性。在實(shí)際應(yīng)用中，鋼材既可以相對(duì)增加建筑物的荷載能力，也可以滿足建筑設(shè)計(jì)美感造型的需要，還避免了混凝土等建筑材料不能彎曲、拉伸的缺陷，因此鋼材受到了建筑行業(yè)的青睞，單層、多層、摩天大樓，廠房、庫(kù)房、候車室、候機(jī)廳等采用鋼材都很普遍。但是，鋼材作為建筑材料在防火方面又存在一些難以避免的缺陷，它的機(jī)械性能，如屈服點(diǎn)、抗拉及彈性模量等均會(huì)因溫度的升高而急劇下降。鋼結(jié)構(gòu)通常在450650溫度中就會(huì)失去承載能力，發(fā)生很大的形變，導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，結(jié)果因過大的形變而不能繼續(xù)使用，一般不加保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限為15分鐘左右。這一時(shí)間的長(zhǎng)短還

2、與構(gòu)件吸熱的速度有關(guān)。要使鋼結(jié)構(gòu)材料在實(shí)際應(yīng)用中克服防火方面的不足，必須進(jìn)行防火處理，其目的就是將鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限提高到設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的極限范圍。防止鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中迅速升溫發(fā)生形變塌落，其措施是多種多樣的，關(guān)鍵是要根據(jù)不同情況采取不同方法，如采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結(jié)構(gòu)，降低熱量傳遞的速度推遲鋼結(jié)構(gòu)溫升、強(qiáng)度變?nèi)醯臅r(shí)間等。但無論采取何種方法，其原理是一致的。下面介紹幾種不同鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)措施。一、外包層。就是在鋼結(jié)構(gòu)外表添加外包層，可以現(xiàn)澆成型，也可以采用噴涂法。現(xiàn)澆成型的實(shí)體混凝土外包層通常用鋼絲網(wǎng)或鋼筋來加強(qiáng)，以限制收縮裂縫，并保證外殼的強(qiáng)度。噴涂法可以在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面涂

3、抹砂泵以形成保護(hù)層，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂漿，也可以摻入珍珠巖或石棉。同時(shí)外包層也可以用珍珠巖、石棉、石膏或石棉水泥、輕混凝土做成預(yù)制板，采用膠粘劑、釘子、螺栓固定在鋼結(jié)構(gòu)上。二、充水(水套)。空心型鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)充水是抵御火災(zāi)最有效的防護(hù)措施。這種方法能使鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中保持較低的溫度，水在鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)循環(huán)，吸收材料本身受熱的熱量。受熱的水經(jīng)冷卻后可以進(jìn)行再循環(huán)，或由管道引入涼水來取代受熱的水。三、屏蔽。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置在耐火材料組成的墻體或頂棚內(nèi)，或?qū)?gòu)件包藏在兩片墻之間的空隙里，只要增加少許耐火材料或不增加即能達(dá)到防火的目的。這是一種最為經(jīng)濟(jì)的防火方法。四、膨脹材料。采用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料保護(hù)構(gòu)件，這種

4、方法具有防火隔熱性能好、施工不受鋼結(jié)構(gòu)幾何形體限制等優(yōu)點(diǎn)，一般不需要添加輔助設(shè)施，且涂層質(zhì)量輕，還有一定的美觀裝飾作用，屬于現(xiàn)代的先進(jìn)防火技術(shù)措施。目前，高層鋼結(jié)構(gòu)建筑日趨增多，尤其是一些超高層建筑，采用鋼結(jié)構(gòu)材料更為廣泛。高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)事故，火不是在短時(shí)間內(nèi)就能撲滅的，這就要求我們?cè)诮ㄖO(shè)計(jì)時(shí)，加大對(duì)建筑材料的防火保護(hù)，以增強(qiáng)其耐火極限，并在建筑內(nèi)部制訂必要的應(yīng)急方案，以減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。螺栓球鋼管網(wǎng)架結(jié)構(gòu)監(jiān)理細(xì)則一、事前監(jiān)理 網(wǎng)架的制作安裝質(zhì)量主要表現(xiàn)為三方面，即鋼材應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；幾何尺寸應(yīng)準(zhǔn)確；焊縫強(qiáng)度大于母材強(qiáng)度，并且要控制焊接變形。 網(wǎng)架部件在工廠制作，運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)安裝

5、，為避免成為乙方施工員或甲方的監(jiān)工，我們應(yīng)責(zé)成施工方經(jīng)理承擔(dān)起自己的職責(zé)： 1，應(yīng)明確：項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)該網(wǎng)架工程質(zhì)量負(fù)責(zé)。以項(xiàng)目經(jīng)理為首，建立與健全質(zhì)量保證體系，采取有效的組織措施和技術(shù)措施，制定施工組織設(shè)計(jì)和各工種操作工藝，實(shí)行質(zhì)量責(zé)任制和質(zhì)量獎(jiǎng)罰制度。 2，現(xiàn)場(chǎng)要有三名專職質(zhì)量檢測(cè)人員： A 、一人負(fù)責(zé)材料和零件、構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)。鋼材的品種、型號(hào)、規(guī)格和質(zhì)量必須符合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程JGJ 7-91的有關(guān)規(guī)定。向監(jiān)理工程師提供鋼材出廠合格證、質(zhì)量保證書和試驗(yàn)報(bào)告。 B、一人負(fù)責(zé)焊縫質(zhì)量，主要是保證錐頭與鋼管連接的焊縫強(qiáng)度或封板與鋼管連接的焊縫強(qiáng)度大于母材強(qiáng)度。對(duì)每根桿件端頭焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)并

6、記入工程資料。 C、一人負(fù)責(zé)測(cè)量放線，包括支座及墊鐵規(guī)格、位置及標(biāo)高的正確、支座與柱子或框架梁接觸緊貼平穩(wěn)。還要負(fù)責(zé)網(wǎng)架的制作和安裝質(zhì)量。 3，開工前，對(duì)網(wǎng)架制作安裝使用的有關(guān)測(cè)量、檢測(cè)儀器，都必須經(jīng)計(jì)量部門檢定，特別是制造與安裝使用的鋼尺必須一致，還要與土建單位鋼卷尺進(jìn)行比長(zhǎng)，以求統(tǒng)一。 4，現(xiàn)場(chǎng)的鋼管焊接應(yīng)由四級(jí)以上技工操作，焊工上崗前，均須進(jìn)行培訓(xùn)考試，發(fā)放合格證書，無證人員不許上崗。凡上崗的焊工要統(tǒng)一編號(hào)，每焊完一條焊縫，在規(guī)定位置寫上焊工的號(hào)碼。檢驗(yàn)人員應(yīng)將每條焊縫及焊工姓名一一對(duì)應(yīng)記入工程資料中歸檔。以便發(fā)生質(zhì)量事故時(shí)，追查責(zé)任。 二、網(wǎng)架制作的監(jiān)控 網(wǎng)架制作的質(zhì)量是關(guān)鍵，只有制作

7、的精度高，才能順利安裝和保證質(zhì)量。網(wǎng)架由施工方在廠內(nèi)制作，其制作質(zhì)量應(yīng)由符合有關(guān)規(guī)范，施工方應(yīng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量負(fù)責(zé)，監(jiān)理人員將會(huì)同施工方的專職質(zhì)量檢驗(yàn)人員對(duì)進(jìn)場(chǎng)的零件、構(gòu)件進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。 螺栓球鋼管網(wǎng)架由螺栓球節(jié)點(diǎn)與鋼管連接而成。螺栓球節(jié)點(diǎn)則由鋼球、螺栓、銷子(或螺釘)、套筒和錐頭或封板等零件組成。 1，螺栓球 A 、要求施工方提交制造螺栓球節(jié)點(diǎn)的鋼材出廠合格證、試驗(yàn)報(bào)告。螺栓球宜采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)及一般技術(shù)條件GB699-88規(guī)定的45號(hào)鋼。 B、螺栓球嚴(yán)禁有過燒、淬火裂縫及隱患。用10倍放大鏡目測(cè)。每種規(guī)格抽查5%，且不少于5只，一旦發(fā)現(xiàn)裂紋，則應(yīng)逐個(gè)檢查。 C、用標(biāo)準(zhǔn)螺紋規(guī)檢查螺栓

8、球的螺紋尺寸。每種規(guī)格抽查5%，且不少于5只。 D、成品球必須對(duì)最大的螺栓孔進(jìn)行抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)，以螺栓孔的螺紋被剪斷時(shí)的荷載作為該螺栓球的極限承載力值，檢驗(yàn)時(shí)螺栓擰入深度為1d（d為螺栓的公稱直徑）。 檢驗(yàn)必須符合JGJ 78-91附錄一規(guī)定的試件承載能力的檢驗(yàn)要求。在拉力試驗(yàn)機(jī)上檢驗(yàn)。檢驗(yàn)數(shù)量：每項(xiàng)工程中取受力最不利的同規(guī)格的螺栓球600只為一批，不足600只仍按一批計(jì)，每批取3只為一組隨機(jī)抽檢。 E、螺栓球的允許偏差及檢驗(yàn)方法應(yīng)符合JGJ 78-91的表3.1.5的規(guī)定。 2，高強(qiáng)度螺栓 A、用于制造高強(qiáng)度螺栓的鋼材必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定及有關(guān)技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)。要檢查出廠質(zhì)量合格證或試驗(yàn)報(bào)告。 B、

9、高強(qiáng)度螺栓應(yīng)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓GB1228-91規(guī)定的性能等級(jí)8.8s或10.9s，并符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)普通螺栓基本尺寸GB196-81粗牙普通螺紋的規(guī)定。要檢查出廠質(zhì)量合格證及試驗(yàn)報(bào)告。 C、高強(qiáng)度螺栓必須逐根進(jìn)行表面硬度試驗(yàn)，嚴(yán)禁有裂紋或損傷。監(jiān)理工程師可要求制作及安裝單位提供該批高強(qiáng)度螺栓的試驗(yàn)報(bào)告，并抽樣用硬度計(jì)，10倍放大鏡進(jìn)行復(fù)檢。 D、高強(qiáng)度螺栓的承載力必須符合JGJ 78-91附錄一規(guī)定的抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)系數(shù)允許值()。檢查數(shù)量：與螺栓球的檢查數(shù)量相同。檢驗(yàn)方法：取高強(qiáng)度螺栓與螺栓球配合，用拉力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行破壞強(qiáng)度檢驗(yàn)。監(jiān)理工程師應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)檢查產(chǎn)品出廠合格證及試驗(yàn)報(bào)告。有

10、懷疑時(shí)可抽樣復(fù)檢。 E、高強(qiáng)度螺栓的允許偏差及檢驗(yàn)方法應(yīng)符合JGJ 78-91的表3.2.5的規(guī)定。 3，封板、錐頭、套筒 A、用于制造封板、錐頭、套筒的鋼材必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定及相應(yīng)的材料技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)方法同高強(qiáng)度螺栓的A。 B、封板、錐頭、套筒外觀不得有裂紋、過燒及氧化皮。每種抽查5%，不少于10只。用放大鏡觀察檢查。 C、封板、錐頭、套筒的允許偏差及檢驗(yàn)方法應(yīng)符合JGJ 78-91的表3.3.3的規(guī)定。 4，桿件 A、用于制造鋼管的鋼材品種、規(guī)格、質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)要求及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。 焊接用的焊條、焊劑、焊絲和施工用的保護(hù)氣體，必須符合設(shè)計(jì)要求和鋼結(jié)構(gòu)焊接的專門規(guī)定。 檢驗(yàn)方法：觀察檢查和

11、檢查出廠合格證、試驗(yàn)報(bào)告。 B、各種桿件按網(wǎng)架翻樣圖下料并用車床加工出30角焊接坡口。經(jīng)加工的桿件應(yīng)及時(shí)按翻樣圖編號(hào)。鋼管下料長(zhǎng)度必須準(zhǔn)確，使同類型的桿件具有互換性。其長(zhǎng)度允許偏差1mm，用鋼尺檢查。每種桿件抽測(cè)5%，且不少于5件。 C、鋼管桿件與封板或錐頭連接，其連接焊縫應(yīng)與連接的鋼管等強(qiáng)度。封板和錐頭的坡口部位伸進(jìn)鋼管桿件內(nèi)應(yīng)7mm。焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)必須符合鋼結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收規(guī)范GBJ205二級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。每種桿件抽測(cè)5%，且不少于5件。用超聲波無損檢驗(yàn)，每一焊口必須全長(zhǎng)檢測(cè)。 D、鋼管桿件與封板或錐頭的連接應(yīng)進(jìn)行抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)，其承載能力檢驗(yàn)系數(shù)應(yīng)滿足JGJ78-91附錄一規(guī)定的要求。檢查數(shù)量：取受

12、力最不利的桿件，以同規(guī)格桿件300根為一批，每批取3根為一組隨機(jī)抽查，不足300根仍按一批計(jì)。檢驗(yàn)方法：生產(chǎn)廠用拉力試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)檢查試驗(yàn)報(bào)告及出廠合格證。 E、桿件允許偏差及檢驗(yàn)方法 鋼管桿件的允許偏差：桿件長(zhǎng)度1mm ；桿件軸線不平直度1且不大于5mm ；封板或錐頭與鋼管軸線垂直度0.5%r，r-封板或錐頭底半徑。 檢查數(shù)量：每種桿件抽測(cè)5%，且不少于5件。 5，除銹、涂漆 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)所用鋼管及球件等均應(yīng)除銹。除銹后，應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)人員檢查合格方可涂刷底漆。管件出廠前應(yīng)完成二度底漆，一度面漆，現(xiàn)場(chǎng)安裝完成最后一度面漆。 焊縫應(yīng)在清除焊渣后涂刷防銹漆。 螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架安裝后，必須將所有接縫用油膩

13、子填嵌嚴(yán)密，并將多余螺孔封口。嚴(yán)禁漏涂。 油漆、稀釋劑、固化劑及防腐、防火涂料的品種、規(guī)格質(zhì)量、涂層厚度必須符合設(shè)計(jì)要求和相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)此，應(yīng)檢查出廠合格證或復(fù)驗(yàn)報(bào)告。 三、螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架施工 1，網(wǎng)架的施工方案 網(wǎng)架的安裝有多種多樣。根據(jù)工程的施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，一般宜用高空散裝法。 2，施工準(zhǔn)備 A 、編制網(wǎng)架的施工組織設(shè)計(jì)。 B、安裝前應(yīng)對(duì)螺栓球節(jié)點(diǎn)的零部件、所有的桿件，如前所述，進(jìn)行檢查驗(yàn)收，均應(yīng)有出廠合格證和原材料、焊縫的檢驗(yàn)報(bào)告。對(duì)所有的桿件、球進(jìn)行試排編號(hào)。 C、測(cè)放支座軸線和水平控制線，校核支座預(yù)埋件位置、標(biāo)高。 D、搭設(shè)滿堂腳手架。 3，安裝方法 A、支座安裝 首先測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)

14、的預(yù)埋鋼板的標(biāo)高、平整度，平整度偏差不大于2mm，每?jī)蓧K預(yù)埋鋼板之間的標(biāo)高偏差不得大于15mm。根據(jù)測(cè)出的標(biāo)高和平整度值，選擇最高的作為基準(zhǔn)，低的用楔形鐵墊平，消除預(yù)埋鋼板的偏差。然后將球支座按設(shè)計(jì)位置放在預(yù)埋鋼板上，再將球支座的軸線、標(biāo)高校正好，隨即焊接球支座。為使球支座底部密實(shí)，焊時(shí)預(yù)留兩個(gè)孔，焊好后再灌入環(huán)氧樹脂。 B、搭設(shè)滿堂腳手架 滿堂腳手架宜用鋼管搭設(shè)。腳手架要在組裝時(shí)支承網(wǎng)架、控制標(biāo)高和作為操作平臺(tái)。支架應(yīng)驗(yàn)算其承載力和穩(wěn)定性，必要時(shí)可進(jìn)行試壓，以確保安全。腳手架上滿鋪木板作為操作平臺(tái)，應(yīng)低于球節(jié)點(diǎn)0.7m左右，視安裝方便而定。 C、桿件和球節(jié)點(diǎn)的安裝 高空散裝，應(yīng)先確定好安裝順

15、序，以保證安裝的精度，減少積累誤差。根據(jù)JGJ 7-91，在正式施工前應(yīng)進(jìn)行試拼及試安裝，當(dāng)確有把握時(shí)方可正式施工。 組裝宜從中間開始，向兩邊對(duì)稱進(jìn)行。先組裝成小立體單元。單元的上弦支點(diǎn)采用套管式活動(dòng)臺(tái)模，內(nèi)管可以升降。內(nèi)外管有配套銷孔，孔距根據(jù)需要設(shè)計(jì)，升降到安裝要求的標(biāo)高后用鋼銷定位固定。立體單元要有上、下弦支點(diǎn)各8個(gè)。 組裝順序：下弦鋼球 下弦桿 上弦鋼球 斜腹桿 上弦桿，然后依上述順序向兩邊對(duì)稱安裝。 安裝時(shí)，先將桿件上的套筒用銷釘固定好，把下弦桿對(duì)準(zhǔn)下弦鋼球上螺栓孔，用手?jǐn)Q動(dòng)螺栓至擰不動(dòng)為止，再用專用板手?jǐn)Q緊，但不可一次擰緊到位。再將斜腹桿安裝到下弦鋼球和上弦鋼球上，同樣，不可將螺栓

16、一次擰死，要留幾絲扣，待網(wǎng)架安裝完成，并經(jīng)測(cè)量復(fù)核后，再將螺栓全部擰死。 D、安裝注意事項(xiàng) 安裝時(shí)，嚴(yán)禁將網(wǎng)架的桿件和螺栓節(jié)點(diǎn)連接件強(qiáng)迫就位，以防止網(wǎng)架結(jié)構(gòu)改變受力狀態(tài)和內(nèi)力重分配。 在螺栓球節(jié)點(diǎn)連接零件組裝時(shí)，應(yīng)分階段逐步擰緊，任何一個(gè)桿件不允許一次擰緊到位，必須保持螺栓球節(jié)點(diǎn)連接部位的均衡受力。 網(wǎng)架在拼裝過程中應(yīng)隨時(shí)檢查基準(zhǔn)軸線、標(biāo)高及垂直偏差，有問題應(yīng)及時(shí)糾正。 安裝螺栓時(shí)，若發(fā)現(xiàn)螺栓孔眼不對(duì)，不可任意擴(kuò)孔，要重新加工；若絲扣擰不動(dòng)或出現(xiàn)死擰，應(yīng)將螺栓擰開，找出原因進(jìn)行處理，嚴(yán)防螺栓假擰。 安裝完畢，在擰緊螺栓后，應(yīng)將多余的螺孔封口，并應(yīng)用油膩?zhàn)訉⑺薪涌p處填嵌嚴(yán)密，補(bǔ)刷防腐漆兩道。

17、在拆除支架過程中，應(yīng)注意安全，防止個(gè)別支撐點(diǎn)集中受力，宜采用分區(qū)分階段按比例下降拆除支撐點(diǎn)。 四、螺栓球鋼管網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量的監(jiān)理 JGJ78-91第六章“網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝”規(guī)定的保證項(xiàng)目，基本上仍屬于網(wǎng)架制作質(zhì)量問題，因?yàn)橹挥兄谱鞯木雀?，才能順利安裝和保證質(zhì)量。 網(wǎng)架的制作與安裝都由施工方承擔(dān)，其質(zhì)量應(yīng)由施工方負(fù)責(zé)，按JGJ78-91的規(guī)定檢查驗(yàn)收，辦理有關(guān)驗(yàn)收手續(xù)，連同“分項(xiàng)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定表”，及一份全套資料給監(jiān)理工程師，供審查。監(jiān)理工程師還應(yīng)會(huì)同現(xiàn)場(chǎng)施工安裝單位的檢驗(yàn)人員，按各“分項(xiàng)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定表”，逐項(xiàng)抽樣檢查，檢查結(jié)果符合有關(guān)規(guī)定，才認(rèn)為該批產(chǎn)品合格，準(zhǔn)予拼裝和安裝；不合格，不允許使用。 監(jiān)理工程師應(yīng)在審核施工方的施工組織設(shè)計(jì)時(shí)，提出具體要求，一定要掌握“預(yù)防為主，防患未然”的原則。 網(wǎng)架安裝過程中，監(jiān)理工程師要督促施工方遵循有關(guān)施工規(guī)范和操作規(guī)程，掌握好質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)施工方確定的軸線控制線和標(biāo)高控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核；檢查支座處預(yù)埋件的標(biāo)高和位置的正確性；檢查腳手架牢固程度。要督促檢驗(yàn)人員隨時(shí)檢查基準(zhǔn)軸線位置、標(biāo)高及垂直偏差，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。 網(wǎng)架的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為： 網(wǎng)架各桿件與螺栓球節(jié)點(diǎn)連接時(shí)中心線應(yīng)匯交于球心。 網(wǎng)架縱橫向邊長(zhǎng)L的允許偏差（mm）為L(zhǎng)/2000，且不應(yīng)大于30mm； 支座中心偏移允許值L/3000，且不應(yīng)大于30mm; 對(duì)周邊支承網(wǎng)架相