文档介绍：沈阳航空工业学院
硕士学位论文
建筑钢结构火灾风险评价和抗火设计
姓名:田原
申请学位级别:硕士
专业:安全技术及工程
指导教师:田宏
20070201
摘要近年来,建筑钢结构由于其强度高,自重轻、使用空间大、灵活性好、施工进度快等优势在我国得以广泛应用。但是,钢材的耐火性较差,温度为保植牡那强度将降至室温下的一半,温度达到保植募负跎ナú壳慷群透斩取R虼耍当钢结构防火保护措施不利时,一旦发生火灾,其承载能力将下降,变形迅速增加,可能会在较短时间内就达到极限状态而发生破坏。目前,我国建筑设计防火规范关于钢梁和钢柱的防火措施采用的是基于试验的构件抗火设计方法,存在着很多缺点。针对存在的问题,本文提出了一种基于计算的建筑钢结构抗火设计方法,可以有效地解决基于试验的构件抗火设计方法的不足。本文研究流程和主要内容为:首先,本文以建筑钢结构常用的框架结构为模型,进行高温下的建筑钢结构三维整体结构分析,确定建筑钢结构的关键构件;然后,以标准火灾升温曲线为依据建立火灾模型,采用进行了火灾下建筑钢结构的热力耦合非线性模拟,分析了火灾下建筑钢结构框架整体的火灾反应;最后,进行抗火设计研究,并基于系统的思想,对现有的建筑钢结构防火方法,进行了比较。实例研究结果表明,综合考虑主动防火和被动防火,能更加合理地进行建筑钢结构的抗火设计。关键词ㄖ纸峁梗换鹪郑唤峁狗治觯豢够鹕杓疲恍阅芑沈航空阂笛г核妒山论文
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论文作者签名八曰随乙护辍T耫原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果,也不包含本人为获得其他学位而使用过的成果。对本文研究做出重要贡献的个人或集体均已在论文中进行了说明并表示谢意。本声明的法律后果由本人承担。
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:与其它建筑结构形式相比,钢结构强度高、自重轻、使用空间大、灵活性好、施工进度快等优势,广泛地应用于各种建设工程。目前,国内外钢结构建筑发展迅速,体育场馆、写字楼、商场、工业厂房等已大量采用钢结构。然而,钢材虽为非燃烧材料,但不耐火,温度为时,钢材的屈服强度将降至室温下的~半;温度达到时,钢材几乎丧失其全部强度和刚度。因此,当钢结构防火保护措施不利时,一旦发生火灾,其承载能力将下降,变形迅速增加,可能会在较短时间内就达到极限状态而发生破坏。在年的“甀笨植老魇录校捎诜苫不饕鸫蠡穑率古υ际澜缑骋中心两栋恪⒏⒂,造成人死亡年美国蒙哥马利市的某饭店发生火灾,钢结构屋盖被烧塌。年美国高达层的纽约第一贸易办公大楼发生火灾,楼盖钢梁被烧扭曲左右。年美国费城哈罩森大楼火灾,钢桁架结构坍塌,且不同程度地殃及到附近幢建筑。我国每年因火灾造成钢结构损毁或倒塌的事故达数十例起,国内钢结构火灾情况见表表甀国内钢结构火灾情况火灾造成的结构破坏,除造成人员伤亡以及直接经济损失外峁顾鹗,还可能造成更大的间接经济损失绻こ9,如年上海大众汽车制动器厂发生火灾,沈日娇誌:业学院硕十学位论文
因钢结构厂房的破坏,使工厂停产致使大众汽车生产线的汽车总装受到影响。国内外统计表明,火灾引起结构失效造成的间接经济损失,,高温使钢材的弹性模量降低,结构刚度下降;第二,高温使材料强度降低,甚至熔化,导致结构承载能力下降;第三,构件内部不均匀升温,使构件内部以及整个建筑结构中产生不均匀的热膨胀,从而使构件内部及整个结构中产生很大的附加应力。这三个方面的共同作用,导致建筑构件变形增大、开裂、屈曲、破坏,;し椒钢结构建筑的防火保护措施可以分为主动式和被动式两大类,如图所示。主动防火主要指直接限制火灾发生和发展的技术,如建筑物的防火安全设计技术、火灾探测报警技术、喷水灭火或其他灭火技术、烟气控制技术等1欢阑鹬饕V傅是提高或增强建筑构件或材料承受火灾破坏能力的技术,如提高建筑构件耐火皉岛温性技术可燃材料的阻燃技术等S械募际跏导噬贤鄙婕爸鞫阑鸷捅欢阑穑绶从著名的英国纸峁够鹪质笛橹凶芙岢鲆韵录傅浚整体倒塌。图建筑钢结构防火保护分类沈航空阂笛г核妒宦畚
疏导法允许热流量传到钢构件上,然后设法把热量导走或消耗掉,从而使构件