钢结构厂房设计中防火和防腐设计的探讨

2016-04-09杜永京大连秦能电力工程设计有限公司济南分公司250000

四川水泥 2016年6期

关键词：防腐厂房涂料

杜永京(大连秦能电力工程设计有限公司济南分公司 250000)

钢结构厂房设计中防火和防腐设计的探讨

杜永京
(大连秦能电力工程设计有限公司济南分公司 250000)

由于钢结构厂房与钢筋混凝土厂房相比众多优点, 钢结构现在是厂房结构形式的首选结构，本文就钢结构厂房设计中防火和防腐设计进行了分析和探讨。

钢结构工业厂房；防火设计；防腐设计

1.概述

随着我国经济的迅速发展,钢铁的冶炼技术也得到了飞速发展, 建筑行业上使用的各种钢材无论从产量、品种和性能上都有了很大的提高,由于钢结构厂房与钢筋混凝土厂房相比具有施工速度快、承载能力高、重量轻、跨越能力强、整体刚度大和抗震性能好等特点, 无论是门式刚架结构的轻型钢结构厂房还是像炼钢车间、大型冶炼车间这样的重型钢结构厂房，在工业厂房设计中钢结构都得到了广泛的应用。虽然钢结构厂房的优点众多, 但是作为一种建筑材料, 它的缺点也是不容忽视的，其中防火性能差、易腐蚀是比较突出的问题, 所以在钢结构工业厂房设计时要应根据其特点注意这两方面，以免出现不可挽回的损失。

2.防火设计在钢结构工业厂房中的应用

由于钢结构工业厂房的整体防火性能较差，当钢构件受火温度达到100℃以上时，随着温度的逐渐升高，构件的抗拉强度便会出现下降，塑性不断变大；当构件受火温度达到250℃左右时，钢材的抗拉强度会出现暂时的提高，而塑性却出现大幅下降，产生蓝脆现象；当构件受火温度超过250℃时，钢材会产生徐变现象；当构件的受火温度达到500℃时，钢材强度降低的非常明显，有可能会出现结构的坍塌。所以，我们建议在钢结构厂房的设计中要做好隔热及防火设计，从根本上给结构的安全提供保证。尤其在结构设计中以下几方面应重点给予关注：

（1）正确定义钢结构工业厂房生产火灾危险性类别，合理确定厂房的耐火等级。我国的《建筑设计防火规范》把厂房生产火灾危险性类别分为甲、乙、丙、丁、戊五类。例如，如果确定工程为二级耐火等级，那么就应该对钢构件严格按照二级耐火等级加涂防火涂料进行防护，使构件达到二级防火等级的耐火极限要求，防止构件在火灾中发生破坏。

（2）设计时应选用恰当的防火保护措施将钢结构的耐火极限提高到规范规定的数值从而对钢结构产生有效的保护，防止构件遇火发生变形破坏。现如今，对钢构件的防火保护最常用的措施是在其表面涂抹防火涂料，让其形成一层耐火隔热保护层，使其在火灾作用下有效地提高钢构件的耐火极限，从而达到保护钢构件的目的。但是在防火涂料的使用过程中，我们还要注意防火涂料与底层防腐涂料之间的匹配性，所选用的两种材料之间不能产生化学反应，以免影响二者各自的功能发挥。由于不同的结构对构件耐火极限的要求不一样，设计时，我们要通过科学比较，选出最好的防火保护措施来达到防火设计的目的。

（3）合理划分建筑物的防火分区，严格控制防火分区的面积，从而达到钢结构厂房防火的目的。在具体设计中，每个分区应设计足够的安全出口以及严格控制疏散距离。防火规范对安全出口给了明确的定义，是指符合规定的疏散楼梯、直通室外地平面或安全区域的门。安全出口的设计一定要符合防火规范的要求，保证火灾时达到疏散人群的目的。另外，要充分考虑人员疏散的特点，将人员密度指标和钢结构厂房的特征结合起来，加强对安全疏散路线、疏散距离、疏散宽度的设计，合理设置疏散指示标志，使人员能够快速地疏散到安全地带，从而减少人员伤亡和财产损失。

3.防腐设计在钢结构工业厂房中的应用

钢结构厂房在使用过程中与所处的环境介质之间可能发生化学、电化学或物理作用,引起材质的变化和钢结构的破坏失效,这称之为钢结构的腐蚀。钢结构的腐蚀不仅会使构件的截面减小，还会使构件表面局部产生锈坑，当构件受力时腐蚀的部位往往会产生应力集中现象，使结构过早地产生破坏。因此，对钢结构厂房的构件的防锈蚀问题应予以足够的重视，并应根据厂房侵蚀介质情况和环境条件在总图布置、工艺布置、材料选择等方面采取相应对策和措施，以确保厂房结构的安全。

目前，可以采用的钢结构防腐方法很多，例如：采用耐候钢、阴极保护法、热浸镀锌以及涂刷防锈防腐涂料等方法。这其中使用最为广泛的是用防锈防腐涂层对其进行涂装保护。

这种方法是在钢结构的表面涂刷防腐涂层，这种涂料会形成致密的保护层，有效地屏蔽水蒸气、氧气、氯离子等的侵蚀，起到物理防锈的作用。设计中，在自然大气介质作用下的一般钢结构厂房室内钢构件要求涂抹厚度为100μm的涂层四道，即底漆两道，面漆两道。露天钢构件或在工业大气介质作用下的钢构件，漆膜总厚度应达到150μm～200μm以保证涂层的防腐蚀效果。在酸性环境下的钢构件要使用氯磺化防酸漆以防止酸性侵蚀。钢柱柱脚在地面以下的部分要用厚度不小于50mm，强度不低于C20的混凝土进行包裹来起到防腐保护。