CN113309222A - 一种防火建筑钢结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防火建筑钢结构，包括两层呈对称设置的楼板，两层所述楼板之间通过多个呈等间距设置的支撑钢柱相连，多个所述支撑钢柱上共同设有混凝土墙体，多个所述支撑钢柱上均设有保护装置，所述保护装置包括设置在支撑钢柱两个相对侧壁上的缺口，两个所述缺口的两个相对内壁之间均固定连接有固定层，所述固定层由碳纤维增强基复合材料制成，两个所述固定层呈相互远离设置，两个所述缺口的相关相对内壁之间均固定连接有辅助块。本发明中可以借助消防水管中水的蒸发以及辅助块等熔化吸收支撑钢柱和混凝土墙体的热量，并借助固定层保证支撑钢柱的结构完整，继而使得装置可以在火灾中保持结构稳定。

Description

一种防火建筑钢结构

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种防火建筑钢结构。

背景技术

衣食住行是人类生活中十分重要的一部分，其中为了满足人们各类关于住的需求，设计建造了许多各式各样的建筑，在现代为了方便建造以及保证建筑的稳固性，常常会采用混凝土进行建筑的建造，为此就需要相应的钢结构作为支撑。

钢是一种十分优良的材料，易锻造塑形，且成型后强度高，但是在使用钢结构和混凝土完成建筑后，若是发生火灾，火焰和高温会对混凝土和钢结构进行持续性加热，继而使得钢结构不再稳定，这样一来以钢结构作为支撑的建筑便会出现倒塌的情况，然后便会造成更加严重的安全问题和经济损失。

为此，我们提出一种防火建筑钢结构来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种防火建筑钢结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种防火建筑钢结构，包括两层呈对称设置的楼板，两层所述楼板之间通过多个呈等间距设置的支撑钢柱相连，多个所述支撑钢柱上共同设有混凝土墙体，多个所述支撑钢柱上均设有保护装置，所述保护装置包括设置在支撑钢柱两个相对侧壁上的缺口，两个所述缺口的两个相对内壁之间均固定连接有固定层，所述固定层由碳纤维增强基复合材料制成，两个所述固定层呈相互远离设置，两个所述缺口的相关相对内壁之间均固定连接有辅助块，两个所述辅助块上均设有多个呈相互连通设置的浇水孔，两个所述缺口之间通过两个连通口相连通，两个所述连通口分别靠近两层楼板设置，其中一层所述楼板的下端面上固定连接有多个呈等间距设置的第一挂环，多个所述第一挂环内共同固定连接有消防水管，所述消防水管上设有多个感应喷头，所述消防水管上设有多个处理装置，多个所述处理装置分别正对多个支撑钢柱设置。

优选地，所述处理装置包括设置在消防水管上的进水口，所述消防水管的外壁上固定连接有进水管道，所述进水管道正对进水口设置，所述进水管道远离进水口的一端贯穿混凝土墙体和支撑钢柱设置，所述进水管道远离进水口的一端固定连接在固定层上设置，所述进水管道上设有两个出水孔，两个所述出水孔分别位于两个缺口内设置，两个所述出水孔均远离辅助块设置，所述进水管道的内壁上固定连接有熔化块，所述熔化块由聚氯乙烯材料制成，所述熔化块正对混凝土墙体设置，远离消防水管的所述固定层上设有两个排出孔，两个所述排出孔分别靠近两层楼板设置，所述固定层远离远离消防水管的一侧壁上设有两个排出管，两个所述排出管分别正对两个排出孔设置，两个所述排出管远离固定层的一端均贯穿混凝土墙体设置，两个所述排出管内均滑动连接有堵塞块。

优选地，所述混凝土墙体的两个外壁上均固定连接有多个呈等间距设置的第二挂环，两侧多个所述第二挂环分别固定连接有下水管，多个所述处理装置中的其中一个排出管远离固定层的一端固定连接有安全管，所述安全管远离排出管的一端固定连接在下水管上设置，所述安全管与排出管呈相互连通设置。

优选的，多个所述安全管均呈L形设置。

优选的，多个所述排出管和多个安全管均由碳纤维增强基复合材料制成。

优选的，多个靠近安全管设置的所述连通口和排出孔均靠近辅助块设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中通过在火灾中将消防管道内的水引入到支撑钢柱和混凝土墙体内对整个建筑的钢结构进行降温保护，使得整个建筑不会因过高温度而出现结构崩塌，极大的保障了建筑安全和人员安全，同时还可以借助耐高温且强度高的固定层在过度高温环境下对支撑钢柱进行结构支撑，使得整个建筑可以保持稳定更长时间以便等待消防人员救援。

附图说明

图1为本发明提出的一种防火建筑钢结构的正面结构剖视图；

图2为图1中A结构的放大图；

图3为图1中B结构的放大图；

图4为图1中C结构的放大图；

图5为本发明提出的一种防火建筑钢结构的支撑钢柱部分俯视结构剖视图。

图中：1楼板、2支撑钢柱、3缺口、4固定层、5辅助块、6浇水孔、7混凝土墙体、8连通口、9第一挂环、10消防水管、11进水口、12进水管道、13出水孔、14熔化块、15排出孔、16排出管、17堵塞块、18第二挂环、19下水管、20安全管、21感应喷头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，一种防火建筑钢结构，包括两层呈对称设置的楼板1，两层楼板1之间通过多个呈等间距设置的支撑钢柱2相连，多个支撑钢柱2上共同设有混凝土墙体7，支撑钢柱2和楼板1相互连接配合再加上相应的混凝土墙体7组成建筑的基础房间单位，多个支撑钢柱2上均设有保护装置，保护装置包括设置在支撑钢柱2两个相对侧壁上的缺口3，支撑钢柱2在配合上两侧的缺口3即为常见的建筑钢铁材料，即工字钢，两个缺口3的两个相对内壁之间均固定连接有固定层4，固定层4由碳纤维增强基复合材料制成，碳纤维增强复合材料是以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以树脂、陶瓷、金属、水泥、碳质或橡胶等为基体所形成的复合材料，在众多轻量化材料中具有较高的比强度、比刚性，轻量化效果十分明显，重量轻使得由碳纤维增强基复合材料制成的固定层4不会因为自身的重量影响到支撑钢柱2，强度高且可以耐2000度以上高温，使得固定层4可以在高温火灾环境中，对已经出现软化等情况的支撑钢柱2进行结构固定，继而使得建筑仍旧可以保持结构稳定，极大的保障了人们的生命安全和财产安全；

两个固定层4呈相互远离设置，两个缺口3的相关相对内壁之间均固定连接有辅助块5，两个辅助块5上均设有多个呈相互连通设置的浇水孔6，当水进入到两个缺口3内后，会在重力作用下向下方流去，而辅助块5和浇水孔6的设置使得水在下落到辅助块5上后，可以流向四周的的支撑钢柱2和固定层4上，继而顺利的完成降温工作，而不是直接流出，同时在温度过高时有塑料材料制成的辅助块5可以熔化吸热，然后流出并将热量带走，这样也可以进一步的完成支撑钢柱2等物的降温工作，继而保障建筑的安全，两个缺口3之间通过两个连通口8相连通，两个连通口8分别靠近两层楼板1设置，连通口8的设置使得两个缺口3内的水、水蒸汽等物可以相互交流，继而更好的完成排出工作，其中一层楼板1的下端面上固定连接有多个呈等间距设置的第一挂环9，多个第一挂环9内共同固定连接有消防水管10，消防水管10上设有多个感应喷头21，当火灾发生时，感应喷头21受到感应，将消防水管10内的水喷出进行降温灭火工作，这是一种现有的消防装置，在这里就不过多叙述；

消防水管10上设有多个处理装置，多个处理装置分别正对多个支撑钢柱2设置，处理装置包括设置在消防水管10上的进水口11，消防水管10的外壁上固定连接有进水管道12，进水管道12正对进水口11设置，进水管道12远离进水口11的一端贯穿混凝土墙体7和支撑钢柱2设置，进水管道12远离进水口11的一端固定连接在固定层4上设置，进水管道12上设有两个出水孔13，两个出水孔13分别位于两个缺口3内设置，设有设置使得消防水管10内的水可以通过进水口11进入到进水管道12内，然后通过出水孔13进入到缺口3内，继而在辅助块5和浇水孔6的作用下浇洒到支撑钢柱2和固定层4上，这样一来便可以借助水的蒸发对支撑钢柱2和固定层4进行冷却，极大的保障了支撑钢柱2和固定层4的安全，两个出水孔13均远离辅助块5设置，这样设置可以避免进入到进水管道12内的水全部从靠近消防水管10处的出水孔13排出，使得远离消防水管10内的缺口3也会有水进入，继而保障两个缺口3内均有水进行冷却降温工作；

进水管道12的内壁上固定连接有熔化块14，熔化块14由聚氯乙烯材料制成，熔化块14正对混凝土墙体7设置，聚氯乙烯材料是一种常见的塑料材料，熔点在100度左右，由聚氯乙烯材料制成的熔化块14正对混凝土墙体7设置，这样当火灾发生时，混凝土墙体7受热升温，便可以对熔化块14加热，使得熔化块14受热熔化，这样一来消防水管10内的水便可以顺利通过进水管道12，同时在火灾未发生时，由于熔化块14的存在，消防水管10内的水无法通过进水管道12进入缺口3，这样便避免了正常状态下支撑钢柱2等装置受到水的腐蚀，远离消防水管10的固定层4上设有两个排出孔15，两个排出孔15分别靠近两层楼板1设置，固定层4远离远离消防水管10的一侧壁上设有两个排出管16，两个排出管16分别正对两个排出孔15设置，两个排出管16远离固定层4的一端均贯穿混凝土墙体7设置，位于上方的排出管16和排出孔15可以使得水蒸发产生的水蒸气可以顺利的排出到外界，这样便可以将火灾产生的热量带走，继而保障整个装置的安全，位于下方的排出管16和排出孔15使得部分为蒸发的水以及在过度高温下熔化的辅助块5均可以顺利的排出，而不会停留在缺口3内无法将热量带出建筑；

两个排出管16内均滑动连接有堵塞块17，堵塞块17的设置可以有效的避免外界杂物进入到缺口3内，保障了建筑的安全，同时堵塞块17的滑动连接使得蒸气和熔融物均可以推动堵塞块17然后顺利的完成排出工作，混凝土墙体7的两个外壁上均固定连接有多个呈等间距设置的第二挂环18，两侧多个第二挂环18分别固定连接有下水管19，下水管19时建筑常备的设施，可以将有效的将房顶积累的雨水等物集中排放到下方，多个处理装置中的其中一个排出管16远离固定层4的一端固定连接有安全管20，安全管20的设置使得下方排出管16排出的未蒸发水以及辅助块5熔融物可以尽可能的在下水管19内落下，这样可以避免熔融物直接落下会造成坠落伤害，多个排出管16和多个安全管20均由碳纤维增强基复合材料制成，碳纤维增强基复合材料的强度高且耐高温，由碳纤维增强基复合材料制成的排出管16和安全管20可以有效的避免因高温熔化而堵塞排出工作的情况，极大的保障了散热工作的顺利进行，安全管20远离排出管16的一端固定连接在下水管19上设置，安全管20与排出管16呈相互连通设置，多个安全管20均呈L形设置，这样多个排出管16便可以与一个下水管19共同连接，多个靠近安全管20设置的连通口8和排出孔15均靠近辅助块5设置，这样可以一来若是水没有在缺口3中蒸发，落下的水也不会直接排出，而是可以停留在缺口3内一段时间吸收热量，极大的避免了浪费。

本发明中，当火灾发生时，感应喷头21感应到火灾的发生开始将消防水管10内的水喷洒出进行降温灭火工作，然后若是火灾继续进行便会首先使得楼板1和混凝土墙体7的温度开始升高，当混凝土墙体7的温度升高到一定程度后，进水管道12内的熔化块14受混凝土墙体7的热量加热熔化，继而不再对进水管道12进行堵塞，这样一来消防水管10内的水便会通过进水口11进入到进水管道12内，然后通过出水孔13流入到相应的缺口3内，水在缺口3内落下的过程中会在辅助块5和浇水孔6的作用下浇洒到支撑钢柱2和固定层4上，这样一来支撑钢柱2和固定层4便可以借助水的蒸发进行降温，水蒸发产生的水蒸气会上升，然后通过排出孔15进入到排出管16内，同时推动堵塞块17脱离排出管16，这样一来水蒸气便可以顺利的通过排出管16排出到外界并将热量带走，热量被带走后，支撑钢柱2和固定层4便不会因过高温度出现变形，整个建筑的钢结构可以保持完整，极大的方便了后续消防人员进行灭火工作，同时也在一定程度上保障了建筑以及人员的安全；

当温度过高时，辅助块5也会发生熔化，然后熔化的辅助块5便可以在重力作用下通过下方的排出管16排出同时带走热量，这样也可以在一定程度上避免钢结构温度过高，当支撑钢柱2因过高温度出现软化时，由耐高温且高强度的碳纤维增强基复合材料制成固定层4便可以对支撑钢柱2进行结构支撑，这样便可以使得建筑可以保持稳定更长时间等待救援工作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防火建筑钢结构，包括两层呈对称设置的楼板(1)，其特征在于，两层所述楼板(1)之间通过多个呈等间距设置的支撑钢柱(2)相连，多个所述支撑钢柱(2)上共同设有混凝土墙体(7)，多个所述支撑钢柱(2)上均设有保护装置，所述保护装置包括设置在支撑钢柱(2)两个相对侧壁上的缺口(3)，两个所述缺口(3)的两个相对内壁之间均固定连接有固定层(4)，所述固定层(4)由碳纤维增强基复合材料制成，两个所述固定层(4)呈相互远离设置，两个所述缺口(3)的相关相对内壁之间均固定连接有辅助块(5)，两个所述辅助块(5)上均设有多个呈相互连通设置的浇水孔(6)，两个所述缺口(3)之间通过两个连通口(8)相连通，两个所述连通口(8)分别靠近两层楼板(1)设置，其中一层所述楼板(1)的下端面上固定连接有多个呈等间距设置的第一挂环(9)，多个所述第一挂环(9)内共同固定连接有消防水管(10)，所述消防水管(10)上设有多个感应喷头(21)，所述消防水管(10)上设有多个处理装置，多个所述处理装置分别正对多个支撑钢柱(2)设置。

2.根据权利要求1所述的一种防火建筑钢结构，其特征在于，所述处理装置包括设置在消防水管(10)上的进水口(11)，所述消防水管(10)的外壁上固定连接有进水管道(12)，所述进水管道(12)正对进水口(11)设置，所述进水管道(12)远离进水口(11)的一端贯穿混凝土墙体(7)和支撑钢柱(2)设置，所述进水管道(12)远离进水口(11)的一端固定连接在固定层(4)上设置，所述进水管道(12)上设有两个出水孔(13)，两个所述出水孔(13)分别位于两个缺口(3)内设置，两个所述出水孔(13)均远离辅助块(5)设置，所述进水管道(12)的内壁上固定连接有熔化块(14)，所述熔化块(14)由聚氯乙烯材料制成，所述熔化块(14)正对混凝土墙体(7)设置，远离消防水管(10)的所述固定层(4)上设有两个排出孔(15)，两个所述排出孔(15)分别靠近两层楼板(1)设置，所述固定层(4)远离远离消防水管(10)的一侧壁上设有两个排出管(16)，两个所述排出管(16)分别正对两个排出孔(15)设置，两个所述排出管(16)远离固定层(4)的一端均贯穿混凝土墙体(7)设置，两个所述排出管(16)内均滑动连接有堵塞块(17)。

3.根据权利要求2所述的一种防火建筑钢结构，其特征在于，所述混凝土墙体(7)的两个外壁上均固定连接有多个呈等间距设置的第二挂环(18)，两侧多个所述第二挂环(18)分别固定连接有下水管(19)，多个所述处理装置中的其中一个排出管(16)远离固定层(4)的一端固定连接有安全管(20)，所述安全管(20)远离排出管(16)的一端固定连接在下水管(19)上设置，所述安全管(20)与排出管(16)呈相互连通设置。

4.根据权利要求3所述的一种防火建筑钢结构，其特征在于，多个所述安全管(20)均呈L形设置。

5.根据权利要求3所述的一种防火建筑钢结构，其特征在于，多个所述排出管(16)和多个安全管(20)均由碳纤维增强基复合材料制成。

6.根据权利要求3所述的一种防火建筑钢结构，其特征在于，多个靠近安全管(20)设置的所述连通口(8)和排出孔(15)均靠近辅助块(5)设置。

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