Thép là vật liệu xây dựng không cháy, có khả năng chịu động đất và uốn cong. Trong thực tế, thép không chỉ giúp tăng khả năng chịu tải của các công trình mà còn đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ trong thiết kế kiến trúc, đồng thời tránh được những nhược điểm của bê tông và các vật liệu xây dựng khác không thể uốn cong và kéo giãn. Do đó, thép được ngành xây dựng ưa chuộng. Nhà một tầng, nhà nhiều tầng, nhà chọc trời, nhà máy, nhà kho, phòng chờ, sảnh chờ, v.v… đều được làm bằng thép. Tuy nhiên, là một vật liệu xây dựng, thép cũng có một số nhược điểm không thể tránh khỏi về khả năng chống cháy. Các đặc tính cơ học của nó, chẳng hạn như giới hạn chảy, độ bền kéo và mô đun đàn hồi, sẽ giảm mạnh do nhiệt độ tăng. Kết cấu thép thường mất khả năng chịu tải ở nhiệt độ 450-650°C, và xảy ra biến dạng lớn, khiến cột thép và dầm thép bị uốn cong. Kết quả là, do biến dạng quá mức, nó không thể sử dụng được nữa. Giới hạn chịu tải là khoảng 15 phút. Thời gian này cũng liên quan đến tốc độ hấp thụ nhiệt của cấu kiện.
Để khắc phục những thiếu sót trong công tác phòng cháy chữa cháy củakết cấu thépTrong các ứng dụng thực tế, vật liệu xây dựng đòi hỏi phải thực hiện xử lý chống cháy, mục đích là để tăng giới hạn chịu lửa của kết cấu thép lên phạm vi giới hạn được quy định trong thông số kỹ thuật thiết kế. Có nhiều biện pháp để ngăn kết cấu thép bị nóng lên nhanh chóng dẫn đến biến dạng và sụp đổ trong trường hợp hỏa hoạn. Mấu chốt là áp dụng các phương pháp khác nhau tùy theo tình huống, chẳng hạn như sử dụng vật liệu cách nhiệt và vật liệu chịu lửa để ngăn ngọn lửa và đốt trực tiếp kết cấu thép nhằm giảm tốc độ truyền nhiệt. Điều này làm chậm quá trình tăng nhiệt độ của kết cấu thép, thời gian suy yếu độ bền, v.v. Nhưng dù áp dụng phương pháp nào, nguyên tắc đều giống nhau. Các biện pháp chống cháy cho một số kết cấu thép khác nhau được giới thiệu dưới đây.
1. Lớp phủ ngoài. Đó là việc thêm một lớp phủ ngoài lên bề mặt kết cấu thép, có thể được đổ tại chỗ hoặc phun. Lớp phủ bê tông đặc đổ tại chỗ thường được gia cố bằng lưới thép hoặc thanh thép để hạn chế nứt do co ngót và duy trì độ bền của lớp vỏ. Phương pháp phun có thể sử dụng máy bơm cát để tạo lớp bảo vệ trên bề mặt kết cấu thép tại công trường. Cát được bơm có thể là vữa xi măng vôi hoặc vữa thạch cao, hoặc có thể được trộn với perlite hoặc amiăng. Đồng thời, lớp phủ ngoài cũng có thể được làm từ perlite, amiăng, thạch cao hoặc xi măng amiăng và bê tông nhẹ để tạo thành các tấm đúc sẵn, được cố định trên kết cấu thép bằng chất kết dính, đinh và bu lông.
2. Hệ thống chứa đầy nước (áo nước). Việc đổ đầy nước vào cấu trúc thép rỗng là biện pháp bảo vệ hiệu quả nhất chống cháy. Phương pháp này giúp giữ cho cấu trúc thép luôn mát trong suốt đám cháy, và nước sẽ lưu thông bên trong cấu trúc thép, hấp thụ nhiệt từ chính vật liệu đang bị nung nóng. Nước nóng có thể được tuần hoàn trở lại sau khi nguội, hoặc có thể dẫn nước lạnh vào để thay thế nước nóng.
3. Phương pháp che chắn. Kết cấu thép được đặt trong tường hoặc trần làm bằng vật liệu chịu nhiệt, hoặc các bộ phận được bao bọc trong khe hở giữa hai bức tường, và mục đích phòng cháy chữa cháy có thể đạt được chỉ bằng cách thêm rất ít hoặc không cần thêm vật liệu chịu nhiệt. Đây là một trong những phương pháp phòng cháy chữa cháy tiết kiệm nhất.
4. Vật liệu giãn nở. Lớp phủ chống cháy cho kết cấu thép được sử dụng để bảo vệ các bộ phận. Phương pháp này có ưu điểm là khả năng chống cháy và cách nhiệt tốt, và việc thi công không bị hạn chế bởi hình dạng hình học của kết cấu thép. Thuộc về các biện pháp kỹ thuật phòng cháy chữa cháy tiên tiến hiện đại.
Hiện nay, ngày càng có nhiều công trình cao tầng kết cấu thép, đặc biệt là một số tòa nhà siêu cao tầng, sử dụng rộng rãi vật liệu kết cấu thép. Khi xảy ra hỏa hoạn trong một tòa nhà cao tầng, đám cháy không thể dập tắt trong thời gian ngắn. Điều này đòi hỏi chúng ta phải tăng cường khả năng chống cháy của vật liệu xây dựng trong thiết kế công trình để nâng cao giới hạn chịu lửa, và xây dựng các biện pháp khẩn cấp cần thiết bên trong tòa nhà, nhằm giảm thiểu thương vong và thiệt hại về tài sản.
Thời gian đăng bài: 14 tháng 8 năm 2023