1 問(wèn)題的提出
　　隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和人民生活水平的提高，建筑中對(duì)大跨度空間結(jié)構(gòu)及超高層鋼結(jié)構(gòu)的需求不斷增加，而鋼材是能夠滿足上述結(jié)構(gòu)要求的主要輕質(zhì)高強(qiáng)材料之一[1]。目前，我國(guó)建筑造型的多樣化、多功能化趨勢(shì)，使得鋼結(jié)構(gòu)有了更大的發(fā)展空間。由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面寬展、瘦長(zhǎng)，鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)大(約為混凝土的40倍)，以及鋼材的力學(xué)性能對(duì)溫度的敏感性等原因，火災(zāi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的威脅遠(yuǎn)大于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。一旦發(fā)生火災(zāi)，鋼結(jié)構(gòu)的承載能力降低，變形增大，在較短的時(shí)間(10～20 min)內(nèi)就能達(dá)到極限狀態(tài)以至發(fā)生破壞。因此，相對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言，鋼結(jié)構(gòu)的防火是一個(gè)不可回避的安全問(wèn)題。
　　2 結(jié)構(gòu)用鋼高溫力學(xué)性能分析
　　以在實(shí)際工程中最常用的鋼材Q235鋼為例，其屈服強(qiáng)度和彈性模量與常溫下對(duì)應(yīng)值之比隨火災(zāi)溫度變化的曲線。
　　在火災(zāi)條件下，Q235鋼的力學(xué)性能與常溫下相比，有明顯不同。
　　(1)屈服強(qiáng)度隨火災(zāi)溫度的升高而降低。在200’C時(shí)，屈服強(qiáng)度為常溫下的82．3％；在400。C時(shí)，屈服強(qiáng)度為常溫下的49．8％；在600℃時(shí)，屈服強(qiáng)度只有常溫下的20．4％。
　　(2)彈性模量隨火災(zāi)溫度的升高而降低。在200。c時(shí)，彈性模量為常溫下的95．9%；在400℃時(shí)，彈性模量為常溫下的83．1％；在600。C時(shí)，彈性模量只有常溫下的17．1％。
　　由此可見，鋼材雖為非燃燒材料，但不耐火。在火災(zāi)高溫條件下，結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度和剛度都將迅速下降。因此，當(dāng)建筑采用無(wú)防火保護(hù)措施的鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，一旦發(fā)生火災(zāi)，結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生破壞。例如，2004年10月，河南省某市一家電量販發(fā)生火災(zāi)，鋼結(jié)構(gòu)屋頂被燒整體倒塌，造成2人被埋壓致死。
　　3 鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)措施
　　3．1設(shè)置防火屏障
　　在鋼構(gòu)件的迎火面設(shè)置防火屏障，將鋼構(gòu)件與火焰隔開，如圖2所示。例如，在鋼梁下面安裝防火平頂，在鋼柱外側(cè)設(shè)置一定寬度的防火板等。采用這種方法，應(yīng)特別注意接縫、孑L洞處的密封性，防止竄火。
　　3．2砌筑耐火磚或澆筑混凝土
　　采用砌筑耐火磚或澆筑混凝土完全封閉鋼構(gòu)件，如圖3所示。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、耐沖擊；缺點(diǎn)是占用的空間較大。例如，用C20混凝土保護(hù)鋼柱，其厚度為5～10 cm才能達(dá)到1．5～3 h的耐火極限。另外，這種方法施工也較麻煩，特別是在鋼梁、斜撐上，施工十分困難。國(guó)內(nèi)石化工業(yè)廠房過(guò)去大多采用砌磚方
　　3．3外包耐火輕質(zhì)板材
　　采用耐火輕質(zhì)板材作為防火外包層。耐火輕質(zhì)板材的主要材料是水泥、石膏、硅酸鈣、蛭石、陶瓷纖維、巖棉、礫石這些耐火、無(wú)毒的物質(zhì)，加工成板材以后，通過(guò)不同的構(gòu)造方法制成保護(hù)層。板材保護(hù)的做法有直接包裹或貼敷、使用加固鐵件連接、軟性材料纏繞等。例如，有采用軟性的陶瓷纖維氈纏繞在鋼構(gòu)件上的，有使用摻無(wú)機(jī)纖維硅鈣板、蒸壓輕質(zhì)混凝土板、無(wú)機(jī)纖維強(qiáng)化石膏板、擠壓成型水泥、預(yù)制混凝土板直接貼敷的等。
　　采用耐火輕質(zhì)板材作為防火外包層，具有表面平整、裝飾性好、施工方便以及占用空間少、綜合造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。目前，這種方法正逐步得到廣泛應(yīng)用。