防火涂料对钢结构内部的防护效果(2)

3 计算结果分析
　　
　　3.1计算结果温度分布云图
　　
　　无防火涂料保护的钢结构在ISO 834标准火的作用下，1800s时钢结构表面温度达到857℃，钢柱温度由外向内逐渐降低。由于裸钢柱没有防火涂料的保护，所以钢柱温度梯度明显；当钢柱外部涂刷10mm厚的防火涂料时，由于防火涂料的导热系数远小于钢材，所以钢结构的温度可以视为均匀一致，在1 800s时，达到123 ℃，远小于没有防火涂料保护的钢柱温度，如图3所示。
　　 　　
　　3.2不同厚度防火涂料对钢结构温度影响
　　
　　钢柱表面涂刷不同导热系数的防火涂料，不同时刻钢柱表面温度，如图4~图7所示。
　　 　　 　　 　　 　　
　　由图4~图7可以看出，随着防火涂料厚度的增加，钢柱表面的温度不断下降，但温度下降的幅度却不一样，在防火涂料厚度较小时，增加防火涂料厚度能有效降低钢柱表面的温度。当厚度达到25mm以后，随着防火涂料厚度的增加，钢柱表面温度的下降幅度逐渐减小。考虑到防火涂料过厚容易由于各种因素导致脱落、开裂，同时考虑到经 济 原 因，当 防 火 涂 料 的 厚 度 超 过25 mm 之后，不宜继续采用增加防火涂料厚度的方法来增加钢结构的耐火性能，可以适当的采用其他防护方法，以达到最优的防火保护方案。
　　
　　当防火涂料的厚度为10mm时，不同防火涂料之间会因为导热系数等原因使钢柱表面的温度不一致，如图8所示。由图8可以看出，导热系数对钢柱表面温度的影响较大，导热系数越大，钢柱表面温度越高。所以，在工程应用中，对于火灾危险性较大的钢结构建筑，宜采用导热系数较小的防火涂料，不宜通过增加涂料的厚度来达到相同的目的。
　　 　　
　　4 结论
　　
　　（1）防火涂料对钢结构建筑的防护效果，随着防火涂料厚度的增加逐渐下降，并且防火涂料过厚容易因环境因素导致脱落，所以不能一味通过增加防火涂料厚度的方法来实现钢结构建筑在火灾下的安全；
　　
　　（2）防火涂料的导热系数对内部钢结构温度的影响较大，对于火灾危险性较大的建筑，宜采用导热系数较小的防火涂料，而不是通过增加防火涂料厚度的方法来达到建筑结构要求的耐火极限。
　　
　　参考文献：
　　
　　[1]李国强，韩林海，楼国彪。钢结构及钢-混凝土组合结构抗火设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.
　　[2]白剑。谈钢结构建筑的防火保护[D].天津：天津大学，2006.
　　[3]张泽江。钢结构防火涂料膨胀性能的研究[J].消防科学与技术，2008,27（10）：55-56.
　　[4]王震宇，韩恩厚，柯伟。可膨胀石墨改性APP/PER/EN防火涂料热降解行为[J].复合材料学报，2005,22（5）：52-58.
　　[5]瞿金清，肖新颜，陈焕钦。钢结构防火涂料研究进展[J].现代化工，2011,（2）：26-28.
　　[6]王卫永，李国强。横向荷载作用下钢柱厚型防火涂料破损试验[J].哈尔滨工业大学学报，2010,42（12）：1962-1966.
　　[7]徐晓楠，梁清泉。防火涂料的发展方向及前景分析[J].消防科学与技术，2004,23（4）：375-378.
　　[8]GB 14904-2002,钢结构防火涂料[S].
　　[9]杨燕杰，贾 伟 华，王 同 喜。建 筑 工 程 防 火 涂 料 施 工 检 测 验 收 分 析[J].消防科学与技术，2008,27（12）：934-936.
　　[10]杜明淮。不同涂层厚度对火灾 下 简 支 钢 梁 耐 火 性 能 的 影 响 分 析[D].合肥：合肥工业大学，2013.