اگرچه فولادها ساختمانی غیر قابل اشتغال است اما استحکام فولاد ساختمانی با افزایش درجه حرارت آتش سوزی هنگامی که بقیه ی مواد میسوزد به شدت کم میشود.
تاکنون آتش سوزی‌های بزرگی در ساختمان‌های خالی در سطح کره ی زمین اتفاق افتاده است که منجر به سوخته شدن مصالح ساختمانی شده و با خسارات جبران ناپذیری مواجه شده است.
فولاد هادی استفاده شده در ساختمان سازی وجود دارد که قادر به انتقال حرارت بالا به طبقه های دیگر است. استحکام فولاد(مخصوصا فولادهای کربن بالا) به مقدار کمی با افزایش دما از درجه حرارت 300 بالا میرود.
بعد از آن استحکام فولاد از 400 درجه ی سانتیگراد تا 550 درجه سانتی گراد به شکل ویرانگری کم میشود و در 650 درجه سانتیگراد تقریبا هیچ استحکامی برای فولاد باقی نمیماند.
مقاوم نمودن اسکلت فولادی
برای افزایش استفامت فولاد میتوانید از مواد حفاظت کننده مانند بتن، مواد معدنی، رنگهای خاص و غیره استفاده کرد.
ضخامت و نوع حفاظت به حریق فولاد بستگی به نوع سازه و میزان حفاظت مورد نیاز و جنبه اقتصادی دارد.
درگذشته از بتن برای حفاظت در برابر حریق استفاده میشد، اگرچه بتن ماده ی عایق بسیار خوبی نیست، ولی اگر به ضخامت 4 تا 5 سانتیمتر به کار برود نتیجه‌ی مطلوبی خواهد داشت.علاوه بر آن آب موجود در بتن که حداقل بیت 16 تا 20 درصد است خاصیت حفاظت آن در برابر حریق بشدت مطلوب مینماید.
زیرا که جوشاندن آن بتن و خارج نمودن آن به حرارت بالایی نیاز دارد.
البته در حریق‌های بالا خارج شدن آن از بتن باعث میشود تا بتن دچار ترک خوردگی یا ریختن شود.
اگرچه بتن یک ماده ساختمانی است و یک حفاظت در برابر حریق است، ولی اجرای پوشش بتنی برای سازه های فولادی، گران است و به صرفه نیست و از نظر وزن هم سنگین است.
پس در بیشتر سازه های فولادی پاشیدن مواد عایق کننده ارجعیت بالای دارد.
پوشش ضد حریق سازه های فولادی
مواد پاشیدنی معمولا از نوع مواد الیافی و سیمانی است.
مواد الیافی که قبلا به کار میرفت از نوع آزبست بود، امروزه چون این ماده از نظر سلامتی ایراد دارد پس در نتیجه در عمران و ساخت و ساز رد شده و از مواد الیافی دیگر جایگزین استفاده میشود.
مواد عایق کننده سیمانی معمولا از گچ، پرلیت و برخی مواد دیگر تشکیل میشود. بعضی اوقات میتوانید از گچ کاری سقف معلق استفاده کرد و شبکه ای با نیمرخ های سبک ایجاد کرد و سقف مورد نظر را با پلاستر متناسب روی آن سوار نمود.
هزینه ضد حریق کردن سازه فولادی زیاد است و اقتصادی بودن آن را در برابر بقیه ی مصالح موجود در بازار موجب نارضایتی مصرف کنندگان شده است.
به همین دلیل تحقیقات زیادی روی مواد ضد حریق سازه های فولادی صورت میگیرد. در زمره ی اهداف مورد نظر پوشش قطعات فولادی با مواد رنگی عایق و ضد حریق است.
به نحوی که در حرارت های بالا این پوشش از قطعه جدا شده و متورم شده و ناحیه ای حفاظت شده در اطراف عضو ایجاد کند.
روش‌ها و فن‌های دیگری که میتوانیم استفاده کنیم این است که قطعات بیرونی ساختمان را با مواد و جریان خنک کننده در درون سازه ها استفاده کنیم تا ساختمان در برابر حریق و گرما تا حدودی در امان بماند.
این قطعات خنک کننده باید از نیمرخ لوله ای یا قوطی مانند باشد. واضح و بدیهی است که در آینده از تکنیک‌های جدید و پیشرفته ای برای جلوگیری از حریق استفاده میشود.
مقررات مقاوم سازی ساختمان در برابر حریق
اسکلت ساختمان فولادی 4 طبقه مسکونی نیازی به مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی ندارد.
اسکلت ساختمان فولادی 5 طبقه مسکونی نیازی به مقاوم سازی ساختمان در برابر آتش سوزی ندارد به شرط آنکه از سیستم بارنده استفاده کنند.
یک ساختمان فولادی 5 تا 11 طبقه مسکونی باید برای آتش سوزی دو ساعته مشمول حفاظت ساختمان در برابر آتش سوزی است.
برای ساختمان های فولادی بیش از 12 طبقه مسکونی باید از پوشش ضد حریق استفاده شود. بدون در نظر گرفتن داشتن سیستم بارنده
اگر در یک تصرف تجمعی بیش از ۳۰۰ و کمتر از ۱۰۰۰ نفر از سازه فولادی استفاده شده باشد، با یک پوشش ضد حریق دو ساعته می توان تا ۷ طبقه سازه را مقاوم سازی در برابر آتش سوزی نمود. اگر از سیستم بارنده استفاده شده باشد، با پوشش ضد حریق دو ساعته می توان تا ۱۲ طبقه حفاظت از سازه ها در برابر حریق را محقق شده فرض نمود.
اگر در یک جمع بیش از ۱۰۰۰ نفر از ساختمان فولادی استفاده کنند، و از یک سیستم بارنده استفاده شده باشد و نیز حفاظت از سازه ها در برابر حریق دو ساعته صورت پذیرفته باشد، آنگاه تا ۱۲ طبقه می توان سازه را ایمن اسفاده کرد. برای بیش از ۱۲ طبقه باید از حریق سه ساعته بهره گرفت.
اگر در یک تجمع بیش از ۳۰۰ و کمتر از ۱۰۰۰ نفر از ساختمان فولادی استفاده کنند، فقط در هنگامی که سازه یک طبقه باشد باید از مقاوم سازی سازه فلزی در مقابل آتش سوزی صرف نظر کرد.
source: استقامت اسکلت ساختمان در مقابل آتش سوزی