Díky své vysoké pevnosti a tažnosti má ocelová konstrukce vlastnosti nízké hmotnosti, dobrého seismického výkonu a velké únosnosti. Současně může být ocelová konstrukce zpracovávána na poli s krátkou dobou výstavby a materiál může být recyklován. Proto byly široce využívány jak domácí, tak i zahraniční ocelové konstrukce.
Mezní hodnota požární odolnosti ocelové konstrukce se vztahuje k době, kdy člen ztratí stabilitu nebo integritu a izolaci během standardní zkoušky požární odolnosti.
Ačkoli ocel sama o sobě se nezapálí a nespálí, vlastnosti oceli jsou silně ovlivněny teplotou, ale rázová houževnatost oceli při 250 ° C se snižuje a mez kluzu a mezní pevnost se výrazně snižují, když teplota překročí 300 C. skutečný požár, kritická teplota ztráty statické rovnovážné stability ocelové konstrukce je asi 500 C, zatímco obecná teplota požárního pole je 800 - 1000 C. Proto se ocelová struktura rychle objeví plastickou deformací a lokálním poškozením při vysoké teplotě požár, který nakonec povede ke zhroucení a poruše ocelové konstrukce jako celku.
V budově ocelové konstrukce musí být přijata protipožární opatření, aby budova měla dostatečný limit požární odolnosti. Může zabránit rychlému nárůstu ocelové konstrukce na kritickou teplotu v ohni a nadměrné deformaci ke zhroucení budov, a získat tak drahocenný čas pro hašení požáru a bezpečnou evakuaci personálu a zabránit nebo snížit ztráty způsobené požárem.
Protipožární opatření pro ocelové konstrukce lze podle jejich principů rozdělit do dvou kategorií: jedna je metoda tepelné odolnosti, druhá je metoda chlazení vodou. Účel těchto opatření je stejný: zvýšit teplotu komponenty ve stanoveném čase a nepřekročit její kritickou teplotu. Rozdíl je v tom, že způsob odolný vůči teplu zabraňuje přenosu tepla do složky, zatímco způsob chlazení vodou umožňuje přenos tepla do složky a poté se teplo přenáší za účelem dosažení tohoto cíle.
2.1 Metoda tepelné odolnosti
Tepelná izolace je rozdělena na stříkací a zapouzdřovací metodu podle tepelné odolnosti protipožárního nátěrového a zapouzdřovacího materiálu. Postřik chrání strukturu nátěrem nebo nástřikem nehořlavých nátěrů. Způsob zapouzdření lze rozdělit na způsob zapouzdření v dutině a způsob zapouzdření v pevném stavu.
2.1.1 Metoda stříkání
Ohnivzdorný povlak nebo stříkání na povrch oceli se obvykle používá k vytvoření ohnivzdorné a tepelně izolační ochranné vrstvy ke zlepšení ohnivzdorné meze ocelové konstrukce. Tato metoda je jednoduchá z hlediska konstrukce, nízká hmotnost, dlouhá v žáruvzdorném čase a není omezena geometrickým tvarem ocelových prvků. Má dobrou ekonomiku a proveditelnost a je široce používán. Existuje mnoho druhů protipožárních povlaků pro ocelové konstrukce, které lze rozdělit do dvou kategorií: jednou jsou tenkovrstvé protipožární povlaky (kategorie B), tj. Expanzní zpomalovače hoření pro ocelové konstrukce; druhý jsou silně potažené povlaky (kategorie H).
Povlaky zpomalující hoření třídy B, tloušťka povlaku je obvykle 2-7 mm. Základním materiálem je organická pryskyřice, která má určitý dekorativní účinek a při vysoké teplotě expanduje a zahušťuje. Žáruvzdorný limit může dosáhnout 0,5 - 1,5 H. Tenkovrstvé protipožární povlaky pro ocelové konstrukce se vyznačují tenkým povlakem, nízkou hmotností a dobrou odolností vůči vibracím. Je-li mez požární odolnosti holé ocelové konstrukce a lehké střešní ocelové konstrukce 1,5 hodiny nebo méně, měl by být pro ocelovou konstrukci zvolen tenkovrstvý protipožární povlak. Tloušťka protipožárních nátěrů typu H je obecně 8-50 mm. Je to zrnité. Anorganická tepelná izolace je hlavní složkou s nízkou hustotou a nízkou tepelnou vodivostí. Žáruvzdorný limit může dosáhnout 0,5 až 3,0 H. Silně potažené protipožární povlaky pro ocelové konstrukce jsou obecně nehořlavé, odolné vůči stárnutí a trvanlivé. Pokud je mez požární odolnosti skryté vnitřní ocelové konstrukce, výškové celokovové konstrukce a ocelové konstrukce vícepodlažní tovární budovy delší než 1,5 hodiny, měly by být vybrány silně potažené protipožární povlaky.
2.1.2 Metoda zapouzdření
1) Metoda dutého zapouzdření: Ohnivzdorná deska nebo žáruvzdorná cihla se obvykle používají k zapouzdření ocelových prvků podél vnější hranice ocelových prvků. Většina domácích továren na výrobu ocelových konstrukcí v petrochemickém průmyslu přijímá metodu výstavby žáruvzdorných cihel a obalení ocelových prvků k ochraně ocelové konstrukce. Výhodou této metody je vysoká pevnost a odolnost proti nárazu, ale nevýhodou jsou velké obsazené prostory a konstrukční problémy. Jako ohnivzdorný povlak se používají lehké desky odolné proti ohni, jako jsou cementem vyztužené cementové desky, sádrokartony a vermikulitové desky. Způsob balení krabic pro velké ocelové komponenty má mnoho výhod, jako je hladký dekorační povrch, nízká cena, nízká ztráta, žádné znečištění životního prostředí, odolnost proti stárnutí atd. Má dobré vyhlídky na propagaci.
2) Metoda pevného zapouzdření: ocelové prvky jsou zapouzdřeny a zcela uzavřeny litím betonu. Tuto metodu používá například ocelový sloupec Pudong World Financial Building v Šanghaji. Jeho předností je vysoká pevnost a odolnost proti nárazu, ale jeho nevýhodou je, že betonová ochranná vrstva zabírá velký prostor a konstrukce je obtížná, zejména na ocelových nosnících a diagonálních výztuhách.
2.2 Metoda chlazení vodou
Metoda chlazení vodou zahrnuje metodu chlazení vodou a chlazení vodou.
2.2.1 Metoda chlazení vodou
Metoda chlazení vodním postřikem je uspořádat automatický nebo manuální systém postřikování na horní část ocelové konstrukce. V případě požáru se rozstřikovací systém začíná tvořit kontinuální vodní film na povrchu ocelové konstrukce. Když se plamen šíří na povrch ocelové konstrukce, odpařování vody odvádí teplo a zpožďuje budovu ocelové struktury, aby dosáhla své kritické teploty. Metoda chlazení vodním postřikem byla použita v budově Vysoké školy stavební v Tongji University.
2.2.2 Metoda chlazení naplněná vodou
Metoda chlazení naplněná vodou je vyplnění dutých ocelových prvků vodou. Prostřednictvím cirkulace vody v ocelové struktuře se absorbuje teplo samotné oceli. Aby ocelová konstrukce mohla udržovat nižší teplotu v ohni a neztratila únosnost kvůli vysokému nárůstu teploty. Aby se předešlo tvorbě rzi a ledu, je třeba do vody přidat antikorozní a nemrznoucí směs. Metoda chlazení naplněná vodou se používá pro ocelové sloupy 64-podlažní budovy US Steel Company Building v Pittsburghu v USA.