Поради високата си якост и пластичност, стоманената конструкция има характеристиките на леко тегло, добри сеизмични характеристики и голяма носеща способност. В същото време стоманената конструкция може да бъде обработена на полето с кратък период на изграждане, а материалът може да бъде рециклиран. Следователно, както вътрешните, така и чуждестранните сгради от стоманена конструкция са широко използвани.
Границата на пожароустойчивост на стоманената конструкция се отнася до времето, когато елементът губи стабилност или цялост и изолация по време на стандартния тест за пожароустойчивост.
Въпреки че самата стомана няма да се запали и изгори, свойствата на стоманата са силно повлияни от температурата, но ударната издръжливост на стоманата при 250 С намалява, а точката на добив и крайната якост значително намалява, когато температурата надвиши 300 С. действителния огън, критичната температура на загуба на статично равновесно стабилност на стоманената конструкция е около 500 С, докато общата температура на пожарното поле е 800 - 1000 С. Следователно стоманената конструкция бързо ще се появи пластична деформация и локални повреди при висока температура на пожар, който в крайна сметка ще доведе до срутване и повреда на стоманената конструкция като цяло.
Трябва да се вземат мерки за пожарна защита при изграждане на стоманени конструкции, за да може сградата да има достатъчно ограничение за пожароустойчивост. Той може да попречи на стоманената конструкция да се повиши бързо до критичната температура при пожар и от прекомерна деформация до срутване на сгради, като по този начин спечели ценно време за гасене на пожар и безопасна евакуация на персонала и да избегне или намали загубите, причинени от пожар.
Мерките за противопожарна защита на стоманените конструкции могат да бъдат разделени на две категории според техните принципи: едната е метод на устойчивост на топлина, а другата е метод за водно охлаждане. Целта на тези мерки е една и съща: да се повиши температурата на компонента в определеното време и да не се надвишава критичната му температура. Разликата е, че методът на устойчивост на топлина предотвратява прехвърлянето на топлина към компонента, докато методът за водно охлаждане позволява пренасянето на топлината към компонента и след това топлината се прехвърля за постигане на целта.
2.1 Метод на термично съпротивление
Методът на топлоизолация се разделя на метод на пръскане и метод на капсулиране според топлинната устойчивост на огнезащитното покритие и капсулиращия материал. Пръскането защитава конструкцията чрез покриване или пръскане на огнеупорни покрития. Методът на капсулиране може да бъде разделен на кух метод на капсулиране и метод на твърдо капсулиране.
2.1.1 Метод на пръскане
Огнеустойчивото покритие или пръскането по повърхността на стоманата обикновено се използва за образуване на пожароустойчив и топлоизолационен защитен слой за подобряване на пожароустойчивата граница на стоманената конструкция. Този метод е прост в конструкцията, лек по тегло, дълъг през огнеупорно време и не се ограничава от геометричната форма на стоманените елементи. Има добра икономия и практичност и се използва широко. Съществуват много видове огнеупорни покрития за стоманени конструкции, които могат да бъдат разделени на две категории: едното е покритие с огнеупорно покритие с тънко покритие (категория В), тоест разширяващи огнезащитни средства за стоманени конструкции; другото е покритие с дебело покритие (категория Н).
Огнеупорни покрития от клас B, дебелината на покритието обикновено е 2-7 мм. Основният материал е органична смола, която има определен декоративен ефект и се разширява и сгъстява при висока температура. Огнеупорната граница може да достигне 0,5-1,5 H. Тънко покритите огнеупорни покрития за стоманени конструкции се характеризират с тънко покритие, леко тегло и добра устойчивост на вибрации. Когато границата на огнеустойчивост на голата стоманена конструкция и леката стоманена конструкция на покрива е 1,5h или по-малко, трябва да се избере тънкото огнеупорно покритие за стоманена конструкция. Дебелината на огнеупорни покрития от типа H обикновено е 8-50 мм. Той е зърнест. Неорганичният топлоизолационен материал е основният компонент, с ниска плътност и ниска топлопроводимост. Огнеупорната граница може да достигне 0,5-3,0 H. Покритията с огнеупорно покритие за стоманени конструкции обикновено са незапалими, устойчиви на стареене и издръжливи. Когато границата на огнеустойчивост на скритата вътрешна стоманена конструкция, високоетажната изцяло стоманена конструкция и многоетажната стоманена конструкция на фабриката е над 1,5 часа, трябва да се избере покритие с огнеустойчиво покритие с дебело покритие.
2.1.2 Метод на капсулиране
1) Кухнен метод за капсулиране: Огнеустойчива дъска или огнеупорна тухла обикновено се използват за капсулиране на стоманени елементи по външната граница на стоманените елементи. Повечето фабрики за производство на стоманени конструкции в нефтохимическата промишленост приемат метода за изграждане на огнеупорни тухли и опаковане на стоманени елементи за защита на стоманената конструкция. Предимствата на този метод са висока якост и удароустойчивост, но недостатъците са голямото пространство и затрудненията в строителството. Като пожароустойчиво покритие се използват огнеустойчиви леки плочи като армирана с влакна циментова плоскост, гипскартон и вермикулитна дъска. Методът за опаковане на кутии за големи стоманени компоненти има много предимства, като гладка повърхност за декорация, ниска цена, ниска загуба, без замърсяване на околната среда, устойчивост на стареене и др. Има добри перспективи за промоция.
2) Метод на твърдо капсулиране: стоманените елементи се капсулират и изцяло се затварят чрез изливане на бетон. Например, стоманената колона на Световната финансова сграда Pudong в Шанхай възприема този метод. Предимствата му са висока якост и удароустойчивост, но недостатъците му са, че бетонният защитен слой заема голямо пространство и конструкцията е трудна, особено при стоманени греди и диагонални скоби.
2.2 Метод за водно охлаждане
Методът за водно охлаждане включва метод за охлаждане с водна струя и метод за охлаждане с водно пълнене.
2.2.1 Метод за охлаждане с воден спрей
Методът за охлаждане с водна струя е да се подреди автоматична или ръчна система за пръскане върху горната част на стоманената конструкция. В случай на пожар спрей системата започва да образува непрекъснат воден филм върху повърхността на стоманената конструкция. Когато пламъкът се разпространи до повърхността на стоманената конструкция, изпарението на вода отнема топлина и забавя сградата на стоманената конструкция, за да достигне критичната си температура. Методът за охлаждане с водна струя е използван в сградата на Колеж по строително инженерство на университета Тонджи.
2.2.2 Охлаждащ метод, напълнен с вода
Методът за охлаждане с вода е да се пълнят кухи стоманени елементи с вода. Чрез циркулацията на водата в стоманената конструкция топлината на самата стомана се абсорбира. Така че стоманената конструкция може да поддържа по-ниска температура в огъня и няма да загуби носещата способност поради високото покачване на температурата. За да се предотврати образуването на ръжда и лед, към водата трябва да се добавят антируд и антифриз. Охладеният с вода метод за охлаждане се използва за стоманени колони на 64-етажната сграда на US Steel Company в Питсбърг, САЩ.