建筑钢结构防火技术规范CECS200.pdf

建标 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 中国工程建设标准化协会标准 建筑钢结构防火技术规范 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 中国工程建设标准化协会标准 建筑钢结构防火技术规范 主编单位同济大学 中国钢结构协会防火与防腐分会 批准单位中 国 工 程 建 设 标 准 化 协 会 施行日期年月日 北京 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 前言 根据中国工程建设标准化协会建标协字第号文 关 于印发中国工程建设标准化协会年第二批标准制 修订项目 计划的通知 的要求 制定本规范 本规范是在我国系统科学研究和大量工程实践的基础上 参 考国外现行钢结构防火标准 经广泛征求国内相关单位的意见以 及英国 新加坡和香港专家的意见后完成编制的 根据国家计委计标号文 关于请中国工程建设标 准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知 的要 求 现批准发布协会标准 建筑钢结构防火技术规范编号为 推荐给工程建设设计 施工和使用单位采用 本规范由中国工程建设标准化协会钢结构专业委员会 归口管理 由同济大学土木工程学院 上海市四平路 号 邮编负责解释 在使用中如发现需要修改或补充 之处 请将意见和资料径寄解释单位 主 编 单 位同济大学 中国钢结构协会防火与防腐分会 参 编 单 位公安部四川消防研究所 公安部天津消防研究所 公安部上海消防研究所 上海市消防局 福州大学 中国人民武装警察部队学院 中国建筑科学研究院 北京钢铁设计研究院 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 上海市建筑科学研究院 上海交通大学 华东建筑设计研究院有限公司 奥雅纳工程顾问公司 北京城建天宁消防责任公司 上海汇丽涂料有限公司 江苏兰陵集团公司 莱州明发隔热材料有限公司 上海美建钢结构有限公司 上海明珠钢结构有限公司 主要起草人李国强倪照鹏李风殷李革林桂祥 史毅韩林海叶小琪屈立军楼国彪 蒋首超郭士雄赵金城王军娃贺军利 罗明纯覃文清袁佑民杜咏顾仁华 李锦钰刘承宗曹轩黄珏倩 中国工程建设标准化协会 年月日 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 目次 总则 术语和符号 术语 符号 钢结构防火要求 材料特性 钢材 混凝土 防火涂料 防火板 其他防火隔热材料 抗火设计基本规定 抗火极限状态设计要求 一般规定 温度作用及其效应组合 室内火灾空气升温 高大空间火灾空气升温 钢构件升温计算 结构内力分析 作用效应组合 钢结构抗火验算 抗火设计步骤 基本钢构件的抗火承载力验算 钢框架梁 柱的抗火承载力验算 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 基本钢构件的临界温度 钢框架梁 柱的临界温度 组合结构抗火验算 钢管混凝土柱 压型钢板组合楼板 钢 混凝土组合梁 防火保护措施 保护措施及其选用原则 构造 防火保护工程施工质量控制及验收 一般规定 防火涂料保护工程质量控制 防火板保护工程质量控制 柔性毡状隔热材料防火保护工程质量控制 防火保护工程的验收 附录非膨胀型防火涂料和防火板等效导热 系数测试方法 附录室内火灾平均温度计算 附录火灾荷载密度 附录高大空间建筑火灾升温计算参数 附录有保护层构件的截面系数 附录标准火灾升温条件下钢构件的升温 附录构件单位长度综合传热系数 附录考虑薄膜效应时楼板的极限承载力 附录膨胀型防火涂料检测方法 本规范用词说明 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 总则 为防止和减小建筑钢结构的火灾危害 保护人身和财产安 全 经济 合理地进行钢结构抗火设计和采取防火保护措施 制定 本规范 本规范适用于新建 扩建和改建的建筑钢结构和组合结构 的抗火设计和防火保护 本规范是以火灾高温下钢结构的承载能力极限状态为基 础 根据概率极限状态设计法的原则制定的 建筑钢结构的抗火设计和防火保护 除应符合本规范的规 定外 尚应符合我国现行有关标准的规定 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 术语和符号 术语 火灾荷载密度 单位楼面面积上可燃物的燃烧热值 标准火灾升温 国际标准给出的 用于建筑构件标准耐火试验的炉 内平均温度与时间的关系曲线 等效曝火时间 在非标准火灾升温条件下 火灾在时间内对构件或结构的 作用效应与标准火灾在时间内对同一构件或结构 外荷载相 同 的作用效应相同 则时间称为前者的等效曝火时间 抗火承载能力极限状态 在火灾条件下 构件或结构的承载力与外加作用 包括荷载和 温度作用 产生的组合效应相等时的状态 临界温度 假设火灾效应沿构件的长度和截面均匀分布 当构件达到抗 火承载力极限状态时构件截面上的温度 荷载比 火灾下构件承载力与常温下相应的承载力的比值 钢管混凝土 在圆形或矩形钢管内填灌混凝土而形成 且钢管和混凝土在 受荷全过程中共同受力的构件 组合构件 截面上由型钢与混凝土两种材料组合而成的构件 例如 钢管 混凝土柱 钢 混凝土组合板和钢 混凝土组合梁等 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 屋盖承重构件 用于承受屋面荷载的主要结构构件例如 组成屋盖网架 网 壳 桁架的构件和屋面梁 支撑等屋面檩条一般不当作屋盖承重 构件 但当檩条同时起屋盖结构系统的支撑作用时 则应当作屋盖 承重构件 自动喷水灭火系统全保护 建筑物内除面积小于的卫生间外 均设有自动喷水灭火 系统的保护 符号 构件的毛截面面积 一个翼缘的截面面积 梁腹板的截面面积 构件单位长度综合传热系数 与梁端部约束情况有关的常数 钢材的比热容 保护层的比热容 保护层厚度 常温下钢材的弹性模量 高温下钢材的弹性模量 常温下钢材的设计强度 常温下钢材的屈服强度 高温下钢材的屈服强度 常温下混凝土的抗压强度 高温下混凝土的抗压强度 单位长度构件的受火表面积 单位长度构件保护层的内表面积 构件的截面高度 楼板厚度 梁腹板的高度 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 压型钢板的截面高度 构件的截面惯性矩 火灾下钢管混凝土柱的承载力影响系数 构件的长度 跨度 构件的计算长度 受火构件按等效作用力分析得到的杆端弯矩 塑性弯矩 受火构件的杆端温度弯矩 构件的最大弯矩设计值 构件的轴力设计值 高温下构件的承载力参数 受火构件按等效作用力分析得到的轴力 受火构件的轴向温度内力 保护层的含水百分比 梁 板 所受的均布荷载或等效均布荷载 考虑薄膜效应后楼板的极限承载力 楼面或屋面活荷载的标准值 荷载比 高温下结构或构件的设计承载力 结构或构件的荷载组合效应 高温下结构或构件的作用组合效应 受火时间或耐火时间 构件温度达到所需的时间 结构或构件的耐火时间 等效曝火时间 结构或构件的耐火极限 延迟时间 梁腹板的厚度 受火前钢构件的内部温度 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 受火钢构件两侧或上下冀缘的温度 结构或构件的临界温度 实际的室内火灾升温 火灾发生前的室内平均空气温度 对应时刻的室内平均空气温度 钢构件温度 在耐火极限时间内结构或构件的最高温度 单位长度构件的体积 构件的截面塑性模量 构件绕轴和绕轴的毛截面模量 钢材的热膨胀系数 等效弯矩系数 结构抗火重要性系数 钢构件的抗力分项系数 抗火设计中钢材强度 调整系数 截面塑性发展系数 高温下钢材弹性模量折减系数 高温下钢材强度折减系数 钢材的泊松比 构件的长细比 保护材料的导热系数 钢材的导热系数 保护材料的密度 钢材的密度 对流传热系数 辐射传热系数 常温下轴心受压构件的稳定系数 常温下钢梁的整体稳定系数 高温下钢梁的整体稳定系数 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 时间增量 构件或结构的温度变化值 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 钢结构防火要求 单 多层建筑和高层建筑中的各类钢构件 组合构件等的 耐火极限不应低于表和本章的相关规定当低于规定的要 求时 应采取外包覆不燃烧体或其他防火隔热的措施 表单 多层和高层建筑构件的耐火极限 构件名称 耐火 极限 耐火等级 单 多层建筑高层建筑 一级二级三级四级一级二级 承重墙 柱 柱间支撑 梁 桁架 楼板 楼面支撑 屋盖承重构件 屋面支撑 系杆 疏散楼梯 厂 库房 民用房 厂 库房 民用房 不要求 厂 库房 民用房 厂 库房 民用房 不要求 不要求 不要求 注 对造纸车间 变压器装配车间 大型机械装配车间 卷烟生产车间 印刷车间等 及类似的车间 当建筑耐火等级较高时 吊车梁体系的耐火极限不应低于表中 梁的耐火极限要求 钢结构公共建筑和用于丙类和丙类以上生产 仓储的钢结 构建筑中 宜设置自动喷水灭火系统全保护 当单层丙类厂房中设有自动喷水灭火系统全保护时 各类 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 构件可不再采取防火保护措施 丁 戊类厂 库房 使用甲 乙 丙类液体或可燃气体的部位 除外 中的构件 可不采取防火保护措施 当单 多层一般公共建筑和居住建筑中设有自动喷水灭火 系统全保护时 各类构件的耐火极限可按表的相应规定降 低 对单 多层一般公共建筑和甲 乙 丙类厂 库房的屋盖承 重构件 当设有自动喷水灭火系统全保护 且屋盖承重构件离地 楼 面的高度不小于时 该屋盖承重构件可不采取其他防火 保护措施 除甲 乙 丙类库房外的厂 库房 建筑中设自动喷水灭火 系统全保护时 其柱 梁的耐火极限可按表的相应的规定降 低 当空心承重钢构件中灌注防冻 防腐并能循环的溶液 且 建筑中设有自动喷水灭火系统全保护时 其承重结构可不再采取 其他防火保护措施 当多 高层建筑中设有自动喷水灭火系统全保护 包括封 闭楼梯间 防烟楼梯间且高层建筑的防烟楼梯间及其前室设有 正压送风系统时 楼梯间中的钢构件可不采取其他防火保护措施 当多层建筑中的敞开楼梯 敞开楼梯间采用钢结构时 应采取有效 的防火保护措施 对于多功能 大跨度 大空间的建筑 可采用有科学依据 的性能化设计方法 模拟实际火灾升温 分析结构的抗火性能 采 取合理 有效的防火保护措施 保证结构的抗火安全 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 材 料 特 性 钢材 在高温下 钢材的有关物理参数应按表采用 表高温下钢材的物理参数 参 数 名 称符号数值单位 热膨胀系数 导热系数 比热容 密度 泊松比 在高温下 普通钢材的弹性模量可按下式计算 式中温度 温度为时钢材的弹性模量 常温下钢材的弹性模量 高温下钢材弹性模量的折减系数 可按表采用 表高温下普通钢材的弹性模量折减系数 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 在高温下 普通钢材的屈服强度可按下式计算 式中温度为时钢材的屈服强度 常温下钢材的屈服强度 常温下钢材的强度设计值 钢构件抗力分项系数 取 高温下钢材强度折减系数 可按表采用 表高温下普通钢材的强度折减系数 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 当按第条确定高温下钢材的特性时 常温下 钢材的特性应按现行国家的标准 钢结构设计规范的 规定采用 在高温下 耐火钢的弹性模量和屈服强度可分别按式 和式确定其中 弹性模量折减系数和屈 服强度折减系数可分别按式和确定 混凝土 在高温下 普通混凝土的有关物理参数可按下列规定采 用 导热系数 硅质骨料混凝土 式中温度为时混凝土的导热系数 混凝土的温度 钙质骨料混凝土 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 比热容 式中温度为时混凝土的比热容 在高温下 普通混凝土的初始弹性模量可按下式计算 式中温度为时混凝土的初始弹性模量 常温下混凝土的初始弹性模量 在高温下 混凝土的抗压强度可按下式计算 式中高温下混凝土的抗压强度 常温下混凝土的抗压强度 高温下混凝土的抗压强度折减系数 可按表采用 表高温下混凝土强度折减系数 温度 普通混凝土轻骨料混凝土 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 当按第条确定高温下混凝土的材料特性时 常温下混凝土的特性应按现行国家标准 混凝土结构设计规范 的规定采用 在高温下 其他类型混凝土的特性 应根据有关标准通过 高温材性试验确定 防 火 涂 料 当钢结构采用防火涂料保护时 可采用膨胀型或非膨胀型 防火涂料 钢结构防火涂料的技术性能除应符合现行国家标准 钢结 构防火涂料的规定外 尚应符合下列要求 生产厂应提供非膨胀型防火涂料导热系数时比 热容 含水率和密度参数 或提供等效导热系数 比热容和密度参 数非膨胀型防火涂料的等效导热系数可按附录的规定测定 主要成分为矿物纤维的非膨胀型防火涂料 当采用干式喷 涂施工工艺时 应有防止粉尘 纤维飞扬的可靠措施 防火板 当钢结构采用防火板保护时 可采用低密度防火板 中密 度防火板和高密度防火板 防火板材应符合下列要求 应为不燃性材料 受火时不炸裂 不产生穿透裂纹 生产厂应提供产品的导热系数时 或等效导热系 数 密度和比热容等参数防火板的等效导热系数可按附录的 规定测定 其他防火隔热材料 钢结构也可采用粘土砖混凝土或金属网抹砂浆 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 等其他隔热材料作为防火保护层 当采用其他防火隔热材料作为钢结构的防火保护层时 生 产厂除应提供强度和耐候性参数外 尚应提供导热系数时 或等效导热系数 密度和比热容等参数 其他防火隔热材料的等效 导热系数可参照附录的规定测定 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 抗火设计基本规定 抗火极限状态设计要求 当满足下列条件之一时 应视为钢结构构件达到抗火承载 能力极限状态 轴心受力构件截面屈服 受弯构件产生足够的塑性铰而形成可变机构 构件整体丧失稳定 构件达到不适于继续承载的变形 当满足下列条件之一时 应视为钢结构整体达到抗火承载 能力极限状态 结构产生足够的塑性铰形成可变机构 结构整体丧失稳定 钢结构的抗火设计应满足下列要求之一 在规定的结构耐火极限时间内 结构或构件的承载力 不应小于各种作用所产生的组合效应即 在各种荷载效应组合下 结构或构件的耐火时间不应 小于规定的结构或构件的耐火极限即 结构或构件的临界温度不应低于在耐火极限时间内结 构或构件的最高温度即 一 般 规 定 在一般情况下 可仅对结构的各种构件进行抗火计算 使 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 其满足构件抗火设计的要求 当进行结构某一构件的抗火验算时 可仅考虑该构件的受 火升温 有条件时 可对结构整体进行抗火计算 使其满足结构抗 火设计的要求此时 应进行各构件的抗火验算 进行结构整体抗火验算时 应考虑可能的最不利火灾状 况 对于跨度大于或高度大于的建筑结构和特别 重要的建筑结构 宜对结构整体进行抗火验算 按最不利的情况进 行抗火设计 对第条规定以外的结构 当构件的约束较大时 如 在荷载效应组合中不考虑温度作用 则其防火保护层设计厚度应 按计算厚度增加 连接节点的防火保护层厚度不得小于被连接构件防火保 护层厚度的较大值 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 温度作用及其效应组合 室内火灾空气升温 一般工业与民用建筑的室内火灾空气温度可按下式计算 式中对应于时刻的室内平均空气温度 火灾发生前的室内平均空气温度 取 升温时间 当能准确确定建筑室内有关参数时 可按附录方法计 算室内火灾的空气温度 也可按其他轰燃后的火灾模型计算室内 火灾的空气温度 实际的室内火灾升温在任意时刻对结构的影响 可等效为 标准火灾升温在等效曝火时刻对结构的影响本规范以钢构件温 度相等为等效原则当采用附录方法计算室内火灾的空气温度 时 等效曝火时间可按下式计算 式中等效曝火时间 开口因子 设计火灾荷载密度按附录计算 按门窗开口尺寸计算的房间开口面积 房间门窗洞口高度 包括门窗在内的房间六壁面积之和 高大空间火灾空气升温 本规范中 高大空间是指高度不小于独立空间地 楼 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 面面积不小于的建筑空间 高大空间建筑火灾中的空气升温过程可按下式确定 式 中对应于 时刻 与火源中心水平距离为 与地面垂直距离为处的空气温度 火灾发生前高大空间内平均空气温度 取 火源中心距地面垂直距离为处的最高空 气升温按附录确定 根据火源功率类型和火灾增长类型 按附录确定 火源形状中心至火源最外边缘的距离 与火源中心水平距离为的温度衰减系数 无量纲按附录确定 当时 系数 按附录确定 火源功率设计值应根据建筑物实际可燃物的情况 选 取一合理数值根据火源功率设计值可按表确定火灾 功率类型 表火源功率类型 火 源 类 型 小功率火灾 中功率火灾 大功率火灾 火灾增长类型可根据可燃物类型按表确定 表火灾增长类型 可燃物类型火灾增长类型 密实木材慢速 实木家具 塑料制品 化学纤维填充物中速 部分聚合物家具 木板垛快速 大部分聚合物家具 塑料垛 薄板家具极快速 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 钢构件升温计算 火灾下钢构件的升温可按下列增量法计算 其初始温度取 式中时间增量不宜超过 钢构件温度 火灾下钢构件周围空气温度 钢构件单位长度综合传热系数按 第条计算 钢材比热容 按表取值 钢材密度 按表取值 钢构件单位长度综合传热系数可按下列公式计算 构件无防火保护层时 式中构件单位长度的受火表面积 构件单位长度的体积 对流传热系数 取 辐射传热系数 构件有非膨胀型保护层时 式中保护材料的比热容 保护材料的密度 保护层厚度 保护材料时的导热系数或等效导热系数 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 构件单位长度防火保护材料的内表面积 各类构件的值可按附录采用 有非膨胀型防火保护层的构件 当构件温度不超过 时 在标准火灾升温条件下其内部温度可按下式近似计算 式中火灾前构件的初始温度 取 火灾升温时间当为非标准火灾升温时 用第 条确定的等效曝火时间代替 有膨胀型防水保护层的构件 在标准火灾升温条件下 其内部 温度应按附录规定的方法确定 在标准火灾升温条件下 无防火保护层的钢构件和采用不 同参数防火被覆构件的升温也可按附录查表确定 当钢构件的防火被覆中含有水分时 宜考虑钢构件的升温 延迟现象此时钢构件的内部温度可按下式计算 其中 式中延迟时间 构件温度达到所需的时间 保护层中所含水分的质量百分比 考虑延迟现象的影响时 构件在时刻的内部温度 不考虑延迟现象的影响时 构件在时刻的内部温 度 按第或条确定 当有实测数据时 延迟时间可采用实测值 当采用由附录确定的防火被覆的等效导热系数计算钢构 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 件的升温时 无需考虑防火被覆中水分引起的延迟时间 结构内力分析 在进行钢结构抗火计算时 应考虑温度内力和变形的影 响 计算钢结构中某一构件受火升温的温度内力和变形时 可 将受火构件的温度效应等效为杆端作用力 图并将该作 用力作用在与该杆端对应的结构节点上 然后按常温下的分析方 法进行结构分析 得到该构件升温对结构产生的温度内力和变形 其中 受火构件的温度内力可按下式确定 式中 受火构件的轴向温度内力 压力 受火构件的杆端温度弯矩 方向与图所示 方向相反 按等效作用力分析得到的受火构件的轴力 受拉为正 按等效作用力分析得到的受火构件的杆端弯矩 方向 与图所示方向一致为正 受火构件两侧或上下翼缘的温度 对于有防火保护层 的钢构件取 受火前构件的温度 温度为时钢材的弹性模量 受火构件的截面面积 受火构件的截面惯性矩 受火构件的截面高度 T1 T2 受火 构件 a构件的升温 NTeNTe MTeMTe b 等效作用力 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 图结构温度效应等效为杆端作用力 计算框架柱的温度内力时 如仅考虑该柱升温 相邻柱不 升温则该柱的温度内力可根据计算结果折减 钢结构构件抗火验算时 受火构件在外荷载作用下的内 力 可采用常温下相同荷载所产生的内力乘以折减系数 作用效应组合 钢结构抗火验算时 可按偶然设计状况的作用效应组合 采用下列较不利的设计表达式 式中作用效应组合的设计值 永久荷载标准值的效应 火灾下结构的标准温度作用效应 楼面或屋面活荷载标准值的效应 风荷载标准值的效应 楼面或屋面活荷载的的频遇值系数 按现行国家标 准 建筑结构荷载规范的规定取值 楼面或屋面活荷载的准永久值系数 按现行国家标 准 建筑结构荷载规范的规定取值 结构抗火重要性系数 对于耐火等级为一级的建筑 取对其他建筑取 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 钢结构抗火验算 抗火设计步骤 钢结构构件抗火设计可采用第或条规定的 步骤进行 钢结构构件抗火设计方法一的步骤为 按第条进行荷载效应组合 根据构件和荷载类型 按第和节有关条文 确定 构件的临界温度 当保护材料为膨胀型时 保护层厚度可按试验方法确定 当保护材料为非膨胀型时 可按下述方法计算所需防火被覆厚度 由给定的临界温度耐火极限 标准升温时间 或等效曝 火时间按附录查表确定构件单位长度综合传热系数 由下式计算保护层厚度 当或不便确定时 可偏于安全地按下式计算保护 层厚度 当防火保护材料的平衡含水率较大 延迟时间大于可 先按式求出初定厚度然后按下式估计延迟时间 以代表重新按附录查表确定构件单位长度综合传 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 热系数值 再根据式求得最后厚度 如果防火保护材料的等效导热系数根据附录确定 则无需 考虑防火被覆中水分引起的延迟时间 以上各式中符号意义同第节 钢结构构件抗火设计方法二的步骤为 设定一定的防火被覆厚度 按第节有关条文计算构件在要求的耐火极限下的内 部温度 按第节有关条文确定高温下钢材的参数 按第节 有关条文计算结构构件在外荷载和温度作用下的内力 按第节规定进行结构分析 含温度效应分析并按第 节进行荷载效应组合 根据构件和受载的类型 按第和节有关条文进行 构件耐火承载力极限状态验算 当设定的防火被覆厚度不合适时 过小或过大可调整防 火被覆厚度 重复上述步聚 钢结构整体的抗火验算可按下列步骤进行 设定结构所有构件一定的防火被覆厚度 确定一定的火灾场景 进行火灾温度场分析及结构构件内部温度分析 在第条规定的荷载作用下 分析结构是否满足第 条的要求 当设定的结构防火被覆厚度不合适时 过小或过大调整 防火被覆厚度 重复上述步骤 基本钢构件的抗火承载力验算 高温下 轴心受拉钢构件或轴心受压钢构件的强度应按下 式验算 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 式中火灾下构件的轴向拉力或轴向压力设计值 构件的净截面面积 高温下钢材的强度折减系数 钢构件的抗力分项系数 近似取 常温下钢材的强度设计值 高温下 轴心受压钢构件的稳定性应按下式验算 式中火灾时构件的轴向压力设计值 构件的毛截面面积 高温下轴心受压钢构件的稳定系数 高温下轴心受压钢构件的稳定验算参数 对于普通 结构钢构件 根据构件长细比和构件温度按表 确定 对于耐火钢构件 按表确定 常温下轴心受压钢构件的稳定系数 按现行国家标 准 钢结构设计规范确定 表高温下轴心受压普通结构钢构件的稳定验算参数 温度 温度 注 温度在及以下时取其他温度按线性插值确定 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 表高温下轴心受压耐火钢构件的稳定验算参数 温度 温度 注 温度在及以下时取其他温度按线性插值确定 高温下 单轴受弯钢构件的强度应按下式验算 式中火灾时最不利截面处的弯矩设计值 最不利截面的净截面模量 截面塑性发展系数 对于工字型截面 对于箱形截面对于圆钢管截面 高温下 单轴受弯钢构件的稳定性应按下式验算 式中火灾时构件的最大弯矩设计值 按受压纤维确定的构件毛截面模量 高温下受弯钢构件的稳定系数 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 常温下受弯钢构件的稳定系数 基于弹性阶段按 现行国家标准 钢结构设计规范有关规 定计算 但当所计算的时不作修正 高温下受弯钢构件的稳定验算参数 按表 表确定 表高温下受弯普通结构钢构件的稳定验算参数 温度 温度 表高温下受弯耐火钢构件的稳定验算参数 温度 温度 高温下 拉弯或压弯钢构件的强度应按下式验算 式中火灾时构件的轴力设计值 火灾时最不利截面处的弯矩设计值 分别对应于强 轴轴和弱轴轴 最不利截面的净截面面积 分别为对强轴轴和弱轴轴的净截面模量 分别为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的截面塑性发展系 数 对于工字型截面对于箱形截 面对于圆钢管截面 高温下 压弯钢构件的稳定性应按下式验算 绕强轴轴弯曲 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 绕弱轴轴弯曲 式中火灾时构件的轴向压力设计值 分别为火灾时所计算构件段范围内对强轴和 弱轴的最大弯矩设计值 构件的毛截面面积 分别为对强轴和弱轴的毛截面模量 分别为高温下绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的参数 分别为对强轴和弱轴的长细比 高温下轴心受压钢构件的稳定系数 分别对应于 强轴失稳和弱轴失稳 按式计算 高温下均匀弯曲受弯钢构件的稳定系数 分别对 应于强轴失稳和弱轴失稳 按式计算 分别为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的截面塑性发展 系数 对于工字型截面对于箱 形截面对于圆钢管截面 截面影响系数 对于闭口截面对于其他 截面 弯矩作用平面内的等效弯矩系数 按现行国家标 准 钢结构设计规范确定 弯矩作用平面外的等效弯矩系数 按现行国家标 准 钢结构设计规范确定 钢框架梁 柱的抗火承载力验算 火灾时 按图所示钢框架柱的承载能力极限状态 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 应按下式验算其高温承载力 式中火灾时框架柱所受的轴力设计值 应考虑温度内力 的影响 框架柱的毛截面面积 高温下轴心受压钢构件的稳定系数 按式 计算 其中框架柱计算长度取构件高度 图梁升温使柱端屈服 火灾时 按图所示钢框架梁承载能力极限状态 应 按下式验算其高温承载力 式中梁上荷载产生的最大弯矩设计值 不考虑温度内 力 当梁承受的荷载为非均布荷载时 可按简支梁 跨间最大弯矩等效的原则 将其等效为均布荷载 火灾时梁承受的均布荷载设计值 梁的跨度 与梁端部连接有关的参数 当梁两端铰接时 q a梁端铰接 q b 梁端刚接 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 当梁两端刚接时 高温下梁截面的塑性弯矩 梁截面的塑性截面模量 图框架梁的极限状态 基本钢构件的临界温度 轴心受拉钢构件根据其截面强度荷载比可按表 表确定构件的临界温度其中可按下式计算 式中火灾时构件的轴向拉力设计值 构件的净截面面积 常温下钢材的强度设计值 表普通结构钢构件根据截面强度荷载比确定的 临界温度 表耐火钢构件根据截面强度荷载比确定的 临界温度 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 轴心受压钢构件的临界温度可取以下两个临界温度 中的较小者 临界温度 根据截面强度荷载比可按表表确定 其中可按下式计算 式中火灾时构件所受的轴压力 临界温度 根据构件稳定荷载比以及构件长细比可按表 表确定其中可按下式计算 式中构件的毛截面面积 常温下轴心受压构件的稳定系数 表轴心受压普通结构钢构件根据构件稳定 荷载比确定的临界温度 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 表轴心受压耐火钢构件根据构件稳定 荷载比确定的临界温度 单轴受弯钢构件的临界温度可取以下两个临界温度 中的较小者 临界温度 根据截面强度荷载比可按表表确定 其中可按下式计算 式中火灾时最不利截面处的弯矩设计值 最不利截面的净截面模量 截面塑性发展系数 临界温度 根据构件稳定荷载比以及常温下受弯构件的稳定系数 可按表表确定其中可按下式计算 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 式中火灾时构件的最大弯矩设计值 构件的毛截面模量 常温下受弯构件的稳定系数 常温下受弯钢构件的稳定系数 基于弹性受力阶 段根据现行国家标准 钢结构设计规范 的有关规定计算 表受弯普通结构钢构件根据构件稳定 荷载比确定的临界温度 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 表受弯耐火钢构件根据构件稳定 荷载比确定的临界温度 拉弯钢构件根据其截面强度荷载比可按表表 确定构件的临界温度其中可按下式计算 式中火灾时构件的轴向拉力设计值 火灾时最不利截面处的弯矩 分别对应于强轴轴 和弱轴轴 最不利截面的净截面面积 分别为对强轴轴和弱轴轴的净截面模量 分别为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数 压弯钢构件的临界温度可取以下三个临界量温度 中的较小者 临界温度 根据截面强度荷载比可按表表确定 其中可按下式计算 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 式中火灾时构件的轴向压力设计值 火灾时最不利截面处的弯矩 分别对应于强轴轴 和弱轴轴 最不利截面的净截面面积 分别为对强轴轴和弱轴轴的净截面模量 分别为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数 临界温度 根据绕强轴轴弯曲的构件稳定荷载比以及长细比 参数参数可按表表确定其中 分别可按下式计算 式中火灾时构件所受的轴向压力设计值 分别为火灾时所计算构件段范围内对强轴和弱轴的 最大弯矩设计值 构件的毛截面面积 分别为对强轴和弱轴的毛截面模量 分别为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的参数 常温下钢材的弹性模量 分别为对强轴和弱轴的长细比 常温下轴心受压构件对应于强轴失稳的稳定系数 常温下均匀弯曲受弯构件对应于弱轴失稳的稳定系 数 按式计算 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 绕强轴弯曲的截面塑性发展系数 对于工字型截面 对于箱形截面对于圆钢管截面 截面影响系数 对于闭口截面对于其他截 面 弯矩作用平面内的等效弯矩系数 根据现行国家标 准 钢结构设计规范确定 弯矩作用平面外的等效弯矩系数 根据现行国家标 准 钢结构设计规范确定 临界温度 根据绕弱轴轴弯曲的构件稳定荷载比以及长细比 参数参数可按表表确定对应于 对应于其中分别可按下式计算 式中常温下轴心受压构件对应于弱轴失稳的稳定系数 常温下均匀弯曲受弯构件对应于强轴失稳的稳定 系数 按式计算 绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数 对于工字型截面 对于箱形截面对于圆钢管截面 弯矩作用平面内的等效弯矩系数 根据现行国家标 准 钢结构设计规范确定 弯矩作用平面外的等效弯矩系数 根据现行国家标 准 钢结构设计规范确定 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 表压弯普通结构钢构件根据构件稳定荷载比或 确定的临界温度或 或 荷载比或 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 或 荷载比或 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 或 荷载比或 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 表压弯耐火钢构件根据构件稳定荷载比或 确定的临界温度或 或 荷载比或 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 或 荷载比或 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 或 荷载比或 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 钢框架梁 柱的临界温度 钢框架柱的临界温度可按表表确 定其构件稳定荷载比可按下式计算 钢框架梁的临界温度可按表表确 定其截面强度荷载比可按下式计算 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 组合结构抗火验算 钢管混凝土柱 当圆形截面钢管混凝土柱保护层采用非膨胀型防水涂料 时 其厚度可按表确定 表圆形截面钢管混凝土柱非膨胀型防火涂料保护层厚度 圆形截面直径耐火极限保护层厚度 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 圆形截面直径耐火极限 保护层厚度 注其中为柱的计算长度为柱截面直径 当矩形截面钢管混凝土柱保护层采用非膨胀型防火涂料 时 其厚度可按表确定 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 表矩形截面钢管混凝土柱非膨胀型防火涂料保护层厚度 矩形截面短边 尺寸 耐火极限 保护层厚度 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 矩形截面短边 尺寸 耐火极限 保护层厚度 注或其中为柱的计算长度和分别为柱截面长 边和短边尺寸 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 当圆形截面钢管混凝土柱保护层采用金属网抹普通 水泥砂浆时 其厚度可按表确定 表圆形截面钢管混凝土柱金属网抹普通水泥砂浆保护层厚度 圆形截面直径耐火极限 保护层厚度 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 圆形截面直径耐火极限 保护层厚度 注其中为柱的计算长度为柱截面直径 当矩形截面钢管混凝土柱保护层采用金属网抹普通 水泥砂浆时 其厚度可按表确定 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 表矩形截面钢管混凝土柱金属网抹普通水泥砂浆保护层厚度 截面直径尺寸耐火极限 保护层厚度 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 截面直径尺寸耐火极限 保护层厚度 注或其中为柱的计算长度和分别为柱截面长 边和短边尺寸 当钢管混凝土柱不采用防火保护措施时 在火灾条件下的 荷载比应满足下列要求 式中火灾下钢管混凝土柱的荷载比 火灾下钢管混凝土柱承载力影响系数 按表确定 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 表火灾下钢管混凝土柱承载力系数 截面直径 或宽度 受火时间 圆形截面柱矩形截面柱 注 表内中间值可按线性插值确定 100mm100mm 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 为保证发生火灾时核心混凝土中水蒸气的排放 每个楼层 的柱均应设置直径为的排气孔其位置宜在柱与楼板相 交处 的上方和下方各处 并沿柱身反对称布置图 图排气孔位置 压型钢板组合楼板 当压型钢板在楼板中仅起模板作用时 可不采取防火保护 措施 当压型钢板在楼板中起承重作用时 若压型钢板 混凝土组 合楼板满足第条的规定 可不采取防火保护措 施 压型钢板起承重作用的组合楼板的抗火设计 可根据是否 允许在火灾下产生大挠度变形 分别按第或条的规 定进行 若楼板满足第或条的要求 则楼板无需采用 其他防火保护措施 否则楼板应采用防火材料保护 或楼板常温下 的设计不应考虑压型钢板的组合作用 而另配受拉钢筋 当不允许楼板产生大挠度变形时 可根据下式计算组合楼 板的耐火时间 3 0 min时 9 0 min时 4 14 22 26 组合板外轮廓 6 0 min时 1 2 0 min时 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 式中组合楼板耐火时间 组合板的内力指标 火灾下单位宽度组合板内由荷载产生的最大正弯矩 设计值 火灾下单位宽度组合板内素混凝土板的正弯矩承载 力 常温下混凝土的抗拉强度设计值 单位宽度组合板内低于部分素混凝土板截面 的正弯矩抵抗矩 压型钢板 混凝土组合板在标准升温条件下 各时刻 的等温线如图所示 其他时刻的等温线可以按 内插值法得到 如果按式计算所得不小于楼板规定的耐火极限 要求 则该楼板无需采用其他防火保护措施 图标准升温条件下等温线 在组合板内的移动过程 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 当允许压型钢板组合楼板产生大挠度变形时可考虑薄膜 效应 并按附录的方法计算楼板的极限承载力若满足下式的 要求 则楼板无需采取其他防火保护措施 式中考虑薄膜效应的楼板极限承载力 火灾下楼板的面荷载设计值 按第条确定 钢 混凝土组合梁 火灾下组合梁中混凝土楼板内的平均温度可按表 确定 表混凝土楼板的平均升温 混凝土顶板厚度 受火时间 注混凝土顶板厚度指压型钢板肋高以上混凝土板厚度 对顶板厚度介于的混凝土楼板 其升温可通过线性插值得到 可将组合楼板中的型钢梁分成两部分 一部分为下翼 缘与腹板组成的倒型构件 另一部分为上翼缘两部分在火灾 下的温度可分别按第节相关规定计算 其中 上翼缘按三面受 火考虑 下翼缘与腹板组成的倒型构件按四面受火考虑 组合梁抗火承载力应按下式验算 简支梁 两端固支梁 式中将梁当作简支梁时 相应荷载产生的跨中最大弯矩 设计值 对承受均布荷载的梁 高温下组合梁正弯矩作用时的抵抗弯矩值 按第 条计算 be e1 hc1 hF1 hF2 C1 F1 F2 F3 H0 huhdH 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 高温下组合梁负弯矩作用