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双膜气柜钢结构的耐火设计
- 2022-07-18-

  双膜气柜所用的钢结构因其强度高、重量轻、韧性好、施工进度快等优点,广泛应用于高层建筑、工业建筑、大型商场等,但耐火性差是钢结构的一个弱点。随着人们对钢结构抗火设计认识的不断深入,以及结构抗火计算和设计理论研究的不断进步,钢结构抗火设计方法也在不断演变,大致可分为以下四个阶段:

  1、基于试验的构件耐火设计方法:

  该方法基于测试数据。通过对不同类型构件(梁、柱)在规定荷载分布和标准温升下的耐火试验,确定了不同防火措施(如纵火涂料)后构件的耐火限度。通过一系列试验,可以确定每种防火措施(包括相同的防火措施、不同的防火程度、不同的防火涂层厚度)的相应构件的耐火时间。在进行结构耐火设计时,可根据构件耐火时间的要求,直接选择相应的防火措施。

  2、基于计算的钢结构耐火设计方法:

  钢结构的主要功能是承受双膜气柜的整体荷载。火灾下结构的单个构件的破坏并不意味着整个结构的破坏。特别是对于钢结构,一般情况下,气柜结构的局部构件有少量损坏,这将导致结构内力的重新分布,结构仍将具有一定的连续承载力。当结构耐火设计的目标是防止整体结构的倒塌时,基于整体结构承载力的有限状态进行耐火设计更为合理。

  3、基于计算的构件耐火设计方法:

  为了考虑荷载分布、构件尺寸和端部约束状态对构件耐火时间的影响,可以根据设计结构的实际情况进行一系列构件耐火试验,但费用昂贵。

  4、考虑随机火灾的钢结构耐火设计方法:

  现代双膜气柜的设计以概率可靠性为目标。由于火灾具有随机性,且火灾后气温上升的变异性很大,为了实现钢结构防火的概率可靠性设计,必须考虑火灾和气温上升的随机性。考虑火灾随机性的钢结构防火设计方法仍然是一个有待研究的课题,是结构防火设计发展的一个重要方向。

双膜气柜钢结构的耐火设计