對于高層建筑鋼結構,除了進行基本的抗火設計,還必須考慮可行的防火保護措施,將兩者緊密的結合起來。鋼結構防火保護的基本原理是采用耐火、絕熱或吸熱的材料,阻隔火焰和熱量,推遲鋼結構的升溫速率,延緩鋼結構表面到達臨界溫度的時間。常用防火措施現行基本有以下幾種:
一、噴涂法
該方法采用專門設備將一定厚度防火涂料直接噴在鋼結構構件表面上,具有造價較低、施工快速、復雜的細部亦容易覆蓋等優點,視防火層厚度的大小抗火時間也有所不同,最高可達4個小時。但由于噴涂表面不平整,影響美觀。故適用于比較隱蔽的鋼構件。防火涂料一般由硅石添加粘結劑或礦物纖維制成。
二、水泥磚塊填充法
對于某些截面的H型鋼柱,在其翼緣和腹板之間的空隙處填入水泥磚以降低構件表面的曝火面積,同時使斷面上產生不同的溫度區域,從而達到降低構件的受熱速率,提高其抗火性能的目的。單獨采用該方法可能達到30分鐘的抗火時間,如果需要更高的抗火時效,則須對暴露的鋼構件表面施以其它的防火處理。
三、膨脹漆覆蓋法
將一定厚度的膨脹漆采用噴涂、刷或抹的方式在經過一定處理的構件表面形成一層保護膜,最高可滿足2小時的抗火時間要求。膨脹漆防火材料覆蓋層遇高溫時能夠自然澎脹成泡沫狀,形成一層很厚的隔熱毯,其厚度可達原防火層厚度的數十倍,以降低鋼構件的升溫速率。該方法可作為鋼構件的表面裝修,具有施工迅速且易于在復雜的結構細部施工等優點,但大都不適合潮濕的環境,僅適用于干燥的室內環境。視材料防火性能的不同,該方法造價可高可低。
四、防火板隔離法
將表面平整的防火材料板采用機械方法螺栓連接或捆扎環繞固定在鋼構件的四周,一般做成箱狀,將構件和周圍火環境隔離,以達到降低構件的受熱速度,確保構件在一定的防火時效內不致達到其極限溫度。由于防火板可在工廠批量生產,所以具有厚度一致、品質保證、干凈無污染等優點。其外表平整、美觀,故較為適用于外露構件如鋼柱的防火處理,大部分產品抗火時間可達到4小時。但對于結構復雜的細部施工較困難,裝配速度較慢。
五、水冷卻法
將空心的鋼柱(或鋼梁)連成管網,其內充滿含抗凍劑、防銹劑的水溶液,通過著火時的溫差作用,使水溶液循環流動,把熱量帶走;也可以設置自動水淋裝置,在鋼結構頂部設噴淋供水管網,火災時自動噴水,在鋼構件表面形成一道致密的連續流動的水膜,從而起到防火保護作用.