1 問題的提出
隨著工業技術的進步和人民生活水平的提高，建筑中對大跨度空間結構及超高層鋼結構的需求不斷增加，而鋼材是能夠滿足上述結構要求的主要輕質高強材料之一[1]。目前，我國建筑造型的多樣化、多功能化趨勢，使得鋼結構有了更大的發展空間。由于鋼結構構件截面寬展、瘦長，鋼材的導熱系數大(約為混凝土的40倍)，以及鋼材的力學性能對溫度的敏感性等原因，火災對鋼結構的威脅遠大于鋼筋混凝土結構。一旦發生火災，鋼結構的承載能力降低，變形增大，在較短的時間(10～20 min)內就能達到極限狀態以至發生破壞。因此，相對于鋼筋混凝土結構而言，鋼結構的防火是一個不可回避的安全問題。
2 結構用鋼高溫力學性能分析
以在實際工程中最常用的鋼材Q235鋼為例，其屈服強度和彈性模量與常溫下對應值之比隨火災溫度變化的曲線。
在火災條件下，Q235鋼的力學性能與常溫下相比，有明顯不同。
(1)屈服強度隨火災溫度的升高而降低。在200’C時，屈服強度為常溫下的82．3％；在400。C時，屈服強度為常溫下的49．8％；在600℃時，屈服強度只有常溫下的20．4％。
(2)彈性模量隨火災溫度的升高而降低。在200。c時，彈性模量為常溫下的95．9%；在400℃時，彈性模量為常溫下的83．1％；在600。C時，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。在火災高溫條件下，結構鋼的強度和剛度都將迅速下降。因此，當建筑采用無防火保護措施的鋼結構時，一旦發生火災，結構很容易發生破壞。例如，2004年10月，河南省某市一家電量販發生火災，鋼結構屋頂被燒整體倒塌，造成2人被埋壓致死。
3 鋼結構防火技術措施
3．1設置防火屏障
在鋼構件的迎火面設置防火屏障，將鋼構件與火焰隔開，如圖2所示。例如，在鋼梁下面安裝防火平頂，在鋼柱外側設置一定寬度的防火板等。采用這種方法，應特別注意接縫、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件，如圖3所示。這種方法的優點是強度高、耐沖擊；缺點是占用的空間較大。例如，用C20混凝土保護鋼柱，其厚度為5～10 cm才能達到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。國內石化工業廠房過去大多采用砌磚方
3．3外包耐火輕質板材
采用耐火輕質板材作為防火外包層。耐火輕質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、無毒的物質，加工成板材以后，通過不同的構造方法制成保護層。板材保護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件上的，有使用摻無機纖維硅鈣板、蒸壓輕質混凝土板、無機纖維強化石膏板、擠壓成型水泥、預制混凝土板直接貼敷的等。
采用耐火輕質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、綜合造價低等優點。目前，這種方法正逐步得到廣泛應用。
