Per la seva gran resistència i ductilitat, l'estructura d'acer té les característiques d'un pes lleuger, un bon rendiment sísmic i una gran capacitat de suport. Al mateix temps, l'estructura d'acer es pot processar al camp amb un període de construcció curt i es pot reciclar el material. Per tant, tant els edificis d’estructura d’acer nacionals com estrangers han estat molt utilitzats.
El límit de resistència al foc de l'estructura d'acer fa referència al moment en què el membre perd l'estabilitat o la integritat i l'aïllament durant la prova estàndard de resistència al foc.
Tot i que l’acer mateix no s’encendrà i es cremarà, les propietats de l’acer estan molt afectades per la temperatura, però la duresa de l’impacte de l’acer a 250 C disminueix, i el punt de rendiment i la força final disminueixen significativament quan la temperatura supera els 300 C. incendi real, la temperatura crítica de perdre l'estabilitat de l'equilibri estàtic de l'estructura d'acer és d'aproximadament 500 C, mentre que la temperatura general del camp de foc és de 800 - 1000 C. Per tant, l'estructura d'acer apareixerà ràpidament amb deformació plàstica i danys locals sota l'alta temperatura de incendi, que acabarà provocant l’ensorrament i el fracàs de l’estructura d’acer en general.
Cal tenir mesures de protecció contra incendis a l’edifici d’estructures d’acer perquè l’edifici tingui un límit suficient de resistència al foc. Pot evitar que l’estructura d’acer s’elevi ràpidament fins a la temperatura crítica del foc i d’una deformació excessiva fins al col·lapse dels edificis, guanyant així un temps valuós per a l’extinció d’incendis i l’evacuació segura del personal i evitant o reduint les pèrdues causades pel foc.
Les mesures de protecció contra incendis d’estructures d’acer es poden dividir en dues categories segons els seus principis: una és el mètode de resistència a la calor, l’altra és el mètode de refrigeració d’aigua. L’objectiu d’aquestes mesures és el mateix: elevar la temperatura del component en el temps especificat i no superar la temperatura crítica. La diferència és que el mètode resistent a la calor impedeix que la calor es transfereixi al component, mentre que el mètode de refrigeració per aigua permet que la calor es transfereixi al component i, a continuació, la calor es transfereixi per aconseguir aquest objectiu.
2.1 Mètode de resistència tèrmica
El mètode d’aïllament tèrmic es divideix en mètode de polvorització i mètode d’encapsulació segons la resistència a la calor del recobriment ignífug i del material d’encapsulació. La polvorització protegeix l'estructura mitjançant un recobriment o polvorització de revestiments ignífugs. El mètode d’encapsulació es pot dividir en mètode d’encapsulació buit i mètode d’encapsulació sòlida.
2.1.1 Mètode de ruixat
El recobriment a prova de foc o polvorització a la superfície d’acer s’utilitza normalment per formar una capa protectora resistent al foc i aïllant al calor per millorar el límit resistent al foc de l’estructura d’acer. Aquest mètode és senzill en la construcció, lleuger en pes, llarg en temps refractaris i no està limitat per la forma geomètrica dels membres d'acer. Té una bona economia i practicabilitat i és molt utilitzat. Hi ha molts tipus de revestiments ignífugs per a estructures d’acer, que es poden dividir en dues categories: un és de recobriments ignifuges de pell fina (categoria B), és a dir, ignifugants per a estructures d’acer; l'altre és de recobriments gruixuts (categoria H).
Recobriments ignifuges de classe B, el gruix del recobriment sol ser de 2-7 mm. El material base és la resina orgànica, que té cert efecte decoratiu i s’expandeix i s’espesseix a alta temperatura. El límit refractari pot assolir 0,5-1,5 H. Els recobriments ignifugats per a estructures d’acer es caracteritzen per un recobriment prim, un pes lleuger i una bona resistència a les vibracions. Quan el límit de resistència al foc de l'estructura d'acer nu i l'estructura d'acer de sostre lleuger és 1,5 o menys, s'ha de seleccionar el recobriment ignífug per a l'estructura d'acer. El gruix dels revestiments ignífugues tipus H és generalment de 8-50 mm. És granular. El material d’aïllament tèrmic inorgànic és el component principal, amb baixa densitat i baixa conductivitat tèrmica. El límit refractari pot arribar als 0,5-3,0 H. Els recobriments ignifugats per a estructures d’acer generalment no són inflamables, resistents a l’envelliment i duren. Quan el límit de resistència al foc de l’estructura d’acer interior encoberta, l’estructura d’acer de gran alçada i l’edifici de fàbrica de diversos pisos és superior a 1,5 h, s’han de seleccionar els recobriments ignifugats de gruix.
2.1.2 Mètode d’encapsulació
1) Mètode d'encapsulament buit: el taulell a prova de foc o el maó refractari s'utilitzen generalment per encapsular els components d'acer al llarg del límit exterior dels membres d'acer. La majoria de les fàbriques d’estructura d’acer domèstiques de la indústria petroquímica adopten el mètode de construcció de maons refractaris i d’embolcall d’acer per protegir l’estructura d’acer. Els avantatges d'aquest mètode són una gran resistència i resistència a l'impacte, però els inconvenients són un gran espai ocupat i problemes de construcció. Com a recobriment a prova d’incendis s’utilitzen plaques lleugeres resistents al foc, com ara tauló de ciment reforçat amb fibra, placa de guix i placa de vermiculita. El mètode d’embolcall de caixa per a components d’acer grans presenta molts avantatges, com ara una superfície de decoració suau, un cost baix, una baixa pèrdua, sense contaminació ambiental, resistència a l’envelliment, etc. Té bones perspectives de promoció.
2) Mètode d’encapsulació sòlid: els membres d’acer s’encapsulen i es tanquen completament abocant formigó. Per exemple, la columna d’acer del Pudong World Financial Building a Xangai adopta aquest mètode. Els seus avantatges són la gran resistència i la resistència a l'impacte, però els seus inconvenients són que la capa protectora de formigó ocupa un gran espai i la construcció és difícil, especialment en bigues d'acer i suports en diagonal.
2.2 Mètode de refrigeració per aigua
El mètode de refrigeració per aigua inclou el mètode de refredament amb aerosol i el mètode de refrigeració per ompliment d'aigua.
2.2.1 Mètode de refrigeració per polvorització d'aigua
El mètode de refrigeració per aerosol consisteix en disposar un sistema de ruixat automàtic o manual a la part superior de l'estructura d'acer. En cas d'incendi, el sistema de polvorització comença a formar un film d'aigua contínua a la superfície de l'estructura d'acer. Quan la flama es propaga a la superfície de l'estructura d'acer, l'evaporació de l'aigua treu calor i retarda l'edifici de l'estructura d'acer per assolir la seva temperatura crítica. El mètode de refrigeració per raig d’aigua s’ha utilitzat a l’edifici del Col·legi d’Enginyeria Civil de la Universitat Tongji.
2.2.2 Mètode de refrigeració farcit d’aigua
El mètode de refrigeració ple d’aigua consisteix a omplir d’aigua els elements d’acer buits. Mitjançant la circulació d’aigua en l’estructura d’acer, s’absorbeix la calor de l’acer mateix. De manera que l'estructura d'acer pot mantenir una temperatura més baixa en el foc i no perdrà la capacitat de suport a causa de l'elevada temperatura. Per evitar la formació de rovell i gel, cal afegir-hi a l’aigua l’antirepressió i l’antigel. El mètode de refrigeració carregat d’aigua s’utilitza per a columnes d’acer de l’edifici de la Steel Steel Company de 64 pisos a Pittsburgh, Estats Units.