建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范

1、建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范Code for Fire safety of Steel Building Structuresi1總則1.0.1為防止和減小建筑鋼結(jié)構(gòu)的火災(zāi)危害，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全，經(jīng)濟(jì)、合理地進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)和采取防火保護(hù)措施，制定本規(guī)范。1.0.2本規(guī)范適用于新建、擴(kuò)建和改建的建筑鋼結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)和防火保護(hù)。1.0.3本規(guī)范是以火災(zāi)高溫下鋼結(jié)構(gòu)的承載力極限狀態(tài)為基礎(chǔ)，根據(jù)概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的原則制定的。1.0.4建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)與防火保護(hù)，除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應(yīng)符合我國現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2術(shù)語和符號2.1術(shù)語2.1.1 火災(zāi)荷載密度 fire load d

2、ensity單位樓面面積上可燃物的燃燒熱值，單位為MJ/m2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫 standard file temperature-time curve國際標(biāo)準(zhǔn)ISO834給出的用于進(jìn)行建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)的爐內(nèi)平均溫度與時間的關(guān)系曲線。2.1.3 等效曝火時間 equivalent tune of fire exposure在非標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫條件卞，火災(zāi)在時間/內(nèi)對構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)在時間4 內(nèi)對同一構(gòu)件或結(jié)構(gòu)（外荷載相同）的作用效應(yīng)相同，則時間：稱為前者的等效曝火時間。2.1.4 抗火承載力極限狀態(tài) limit state for fire resistance在火災(zāi)條件下，構(gòu)件

3、或結(jié)構(gòu)的承載力與外加作用（包括荷載和溫度作用）產(chǎn)生的組合效 應(yīng)相等時的狀態(tài)。2.1.5 臨界溫度 critical temperature假設(shè)火災(zāi)效應(yīng)沿構(gòu)件的長度和截面均勻分布，當(dāng)構(gòu)件達(dá)到抗火承載力極限狀態(tài)時構(gòu)件截 面上的溫度。2.1.6 荷載比 load level, load ratio火災(zāi)下構(gòu)件的承載力與常溫下相應(yīng)的承載力的比值。2.1.7 鋼管混凝土構(gòu)件 concrete-filled steel tube在圓形或矩形鋼管內(nèi)填灌混凝土而形成，且鋼管和混凝土在受荷全工程中共同受力的構(gòu) 件。2.1.8 組合構(gòu)件 composite component截面上由型鋼與混凝土兩種材料組合而成的構(gòu)

4、件。例如，鋼管混凝土柱、鋼一混凝土組 合板和鋼一混凝土組合梁等。2.1.9 屋頂承重構(gòu)件 load beaiing roof component用于承受屋面荷載的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件。例如，組成屋頂網(wǎng)架、網(wǎng)殼、桁架的構(gòu)件和屋面梁、 支撐等。屋面梯條一般不當(dāng)作屋蓋承重構(gòu)件，但當(dāng)梯條同時起屋蓋結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的支撐作用時， 則應(yīng)當(dāng)作屋蓋承重構(gòu)件。2.1.10 自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)total spruikler system建筑物內(nèi)除面積小于5m2的衛(wèi)生間外，均設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)的保護(hù)。2.2符 號A構(gòu)件的毛截面面積；人一個翼緣的截面面積：Aw梁腹板的截面面積：B構(gòu)件單位長度綜合傳熱系數(shù)；B.與梁端部約束情況有

5、關(guān)的常數(shù)；C鋼材的比熱容； q防火保護(hù)層的比熱容： 心保護(hù)層的厚度；E常溫下鋼材的彈性模量；高溫下鋼材的彈性模量；f常溫下鋼材的設(shè)計(jì)強(qiáng)度；A常溫下鋼材的屈服強(qiáng)度；fyT高溫下鋼材的屈服強(qiáng)度；常溫下混凝土的抗壓強(qiáng)度：/cT高溫下混凝土的抗壓強(qiáng)度：F 單位長度構(gòu)件的受火表面積；片單位長度構(gòu)件保護(hù)層的內(nèi)表面枳；h構(gòu)件的截面高度或樓板厚度；h、,梁腹板的高度；九壓型鋼板截面高度：/構(gòu)件截面慣性矩；h火災(zāi)下鋼管混凝土柱承載力影響系數(shù)；i構(gòu)件的長度、跨度：i0構(gòu)件的計(jì)算長度：受火構(gòu)件按等效作用力分析得到的桿端彎矩;Mp塑性彎矩；受火構(gòu)件的桿端溫度彎矩；My構(gòu)件的最大彎矩設(shè)計(jì)值；N構(gòu)件的軸力設(shè)計(jì)值：“和、N

6、曲 高溫下構(gòu)件的承載力參數(shù)：Nf受火構(gòu)件按等效作用力分析得到的軸力；A受火構(gòu)件的軸向溫度內(nèi)力；P 保護(hù)層中的含水率（質(zhì)量百分比）；q 梁（板）所受的均布荷載或等效均布荷載;qt考慮薄膜效應(yīng)后樓板的極限承載力; 0匕樓面或屋面活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值；R、R、R；、R；荷載比；Rd 高溫下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的設(shè)計(jì)承載力；S結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的荷載效應(yīng)組合；Sm 高溫下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)的作用效應(yīng)組合;受火時間或耐火時間: 構(gòu)件溫度達(dá)到100 C所需的時間；td結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的耐火時間；te等效曝火時間；4結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的耐火極限：ty延遲時間；心梁腹板的厚度；tq 受火前鋼構(gòu)件的內(nèi)部溫度：7；、T,受火構(gòu)件兩側(cè)或上、下翼緣的溫度;Td

7、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的臨界溫度：T；實(shí)際的室內(nèi)火災(zāi)升溫：人(0)火災(zāi)發(fā)生前的室內(nèi)平均空氣溫度；T& 對應(yīng)/時刻的室內(nèi)平均空氣溫度：T.鋼構(gòu)件溫度；幾在耐火極限時間內(nèi)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的最高溫度；V單位長度構(gòu)件的體積；Wp構(gòu)件的截面塑性模量： W；、. 構(gòu)件繞X軸和繞y軸的毛截面模量；8鋼材的熱膨脹系數(shù)：0”、幾等效彎矩系數(shù)；/o結(jié)構(gòu)抗火重要性系數(shù)：Zr鋼構(gòu)件的抗力分項(xiàng)系數(shù)，抗火設(shè)計(jì)中鋼材強(qiáng)度調(diào)整系數(shù): 人、厶截面塑性發(fā)展系數(shù)：力T高溫下鋼材彈性模量折減系數(shù)；rjT高溫下鋼材強(qiáng)度折減系數(shù)：4鋼材的泊松比；2構(gòu)件的長細(xì)比；A保護(hù)材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)：鋼材的熱傳導(dǎo)系數(shù)：P、保護(hù)層的密度；P:鋼材的密度；ac對流傳熱系數(shù)；

8、6輻射傳熱系數(shù)；常溫下軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù):池常溫下鋼梁的整體穩(wěn)定系數(shù)；高溫下鋼梁的整體穩(wěn)定系數(shù)；Ar 時間增量；T構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的溫度變化：53鋼結(jié)構(gòu)防火要求3.0.1 單、多層建筑和高層建筑中的各類鋼構(gòu)件、組合構(gòu)件等的耐火極限不應(yīng)低于表3.0.1 和本章的相關(guān)規(guī)定。當(dāng)?shù)陀谝?guī)定的要求時，應(yīng)采取外包覆不燃燒體或其他防火隔熱的措施。表3.0.1單、多層和高層建筑構(gòu)件的耐火極限、西火等級 耐火極限（沖、單、多層建筑高層建筑一級二級三級四級一級二級承重墻3.002.502.000.502.002.00柱、柱間支撐3.002.502.000.503.002.50梁、桁架2.001.501.000.502

9、.001.50樓板、樓面支撐1.501.00廠、庫房民用廠、庫房民用0.750.500.50不要求屋頂承重構(gòu)件.1.500.50廠、庫房民用不要求1.501.00屋面支撐、系桿0.50不要求疏散樓梯1.501.00廠、庫房民用不要求0.750.50注：對造紙車間，變壓器裝配車間、大型機(jī)械裝配車間、卷煙生產(chǎn)車間、印刷車間等及類似的車間, 當(dāng)建筑耐火等級較高時，吊車梁體系的耐火極限不應(yīng)低于表中梁的耐火極限要求。3.0.2 鋼結(jié)構(gòu)公共建筑和用于丙類和丙類以上生產(chǎn)、倉儲的鋼結(jié)構(gòu)建筑中，宜設(shè)置自動噴 水滅火系統(tǒng)全保護(hù)。3.0.3當(dāng)單層丙類廠房中設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)時，各類構(gòu)件可不再采取防火保護(hù)措施

10、。3.0.4 丁、戊類廠、庫房（使用甲、乙、丙類液體或可燃?xì)怏w的部位除外）中的構(gòu)件，可 不采取防火保護(hù)措施。3.0.5 當(dāng)單、多層一般公共建筑和居住建筑中設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)時，各類構(gòu)件 的耐火極限可按表3.0.1中相應(yīng)的規(guī)定降低0.5ho3.0.6 單、多層一般公共建筑和甲、乙、丙類廠、庫房的屋蓋承重構(gòu)件，當(dāng)設(shè)有自動噴水 滅火系統(tǒng)全保護(hù)，且屋蓋承重構(gòu)件離地（樓）面的高度不小于6m時，該屋蓋承重構(gòu)件可不采 取其他防火保護(hù)措施。3.0.7 除甲、乙、丙類庫房外的廠、庫房，建筑中設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)時，其柱、 梁的耐火極限可按表3.0.1的相應(yīng)的規(guī)定降低0.5ho3.0.8當(dāng)空心承重鋼

11、構(gòu)件中灌注防凍、防腐并能循壞的溶液，且建筑中設(shè)有自動噴水滅火 系統(tǒng)全保護(hù)時，其承重結(jié)構(gòu)可不再采取其它防火保護(hù)措施。3.0.9 當(dāng)多、高層建筑中設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)（包括封閉樓梯間、防煙樓梯間）， 且高層建筑的防煙樓梯間及其前室設(shè)有正壓送風(fēng)系統(tǒng)時，樓梯間中的鋼結(jié)構(gòu)可不采取其它防 火保護(hù)措施；當(dāng)多層建筑中的敞開樓梯、敞開樓梯間采用鋼結(jié)構(gòu)時，應(yīng)采取有效的防火保護(hù) 措施。3.0.10 對于多功能、大跨度、大空間的建筑，可采用有科學(xué)依據(jù)的性能化設(shè)計(jì)方法，模擬 實(shí)際火災(zāi)升溫，分析結(jié)構(gòu)的抗火性能，采取合理、有效的防火保護(hù)措施，保證結(jié)構(gòu)的抗火安 全。9材料特性4.1鋼材4.L1在高溫下，鋼材的有關(guān)物理參

12、數(shù)應(yīng)按表4丄1采用。4.1.2式中77： 一 478067： - 47607t = 1000-7167； _ 280020C TZ 600C600C7： 1000C(4.1.2-2)Tz溫度(C)；表4.1.1高溫下鋼材的物理參數(shù)參數(shù)名稱符號數(shù)值單位熱膨脹系數(shù)a.1.4X105m，(m C)熱傳導(dǎo)系數(shù)45W/(mC)比熱容C.-600J/(kgC)密度卜7850kgin3泊桑比03在高溫下，普通鋼材的彈性模量應(yīng)按下式計(jì)算:Er = Ztt溫度為7；時鋼材的初始彈性模量（N/mmJE常溫下鋼材的彈性模量（N/mnF）,按現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GE 50017）確定；/T高溫下鋼材的彈性模量折減系數(shù)

13、。4.13在高溫下，普通鋼材的屈服強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算: fyl = 7hfy（4.13-1）fy - Xr./（4.13-2）1.020C71 300C1.24xl0-s7：3 -2.096xl0-5712（4.1.3-3） 300C T. 800C800C7：1000oCirirz7r =,+ 9.228x10*-0.2168ir0.5-7L/2000*式中/yT溫度為7；時鋼材的屈服強(qiáng)度(N/mnF)；fy常溫下鋼材的屈服強(qiáng)度(N/mnF)； f常溫下鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mnF),按現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GE 50017) 確定；/R鋼構(gòu)件抗力分項(xiàng)系數(shù)，近似取/R=l.l：加高溫下鋼材強(qiáng)度折

14、減系數(shù)。4.1.4在高溫下，耐火鋼的彈性模量和屈服強(qiáng)度可分別按式(4.1.2-1)和式(4.13-1)確定。其中，彈性模量折減系數(shù)石和屈服強(qiáng)度折減系數(shù)術(shù)應(yīng)分別按式(4.1.5-1)和(4.1.5-2)確定。1 J；-20亠 2520Zr = 1。75-7（7； - 650）25000.5-0.00057：20C Tx 650C650CT 900C900C7；1000oC120120,6（7； - 768）= v5（7；-918）1000-7；（4.1.5-2）8（7；-600）20C Ts 700C700C7；1000oC4.2混4.2.1 在高溫下,普通混凝土的有關(guān)物理參數(shù)按下列規(guī)定采用:1

15、熱傳導(dǎo)系數(shù)1)硅質(zhì)骨料混凝土:= 2-0.244-0.012、aT20Cr1200nC(4.2.1-1)式中入溫度為T時混凝土的熱傳導(dǎo)系數(shù)W/(m-r)；T一混凝土的溫度(C)。2)鈣質(zhì)骨料混凝土:=1.6 0.16T120+ 0.00T120；20CT1200C(4.2.1-2)2比熱容：20CT1200CT Tc= 900 + 804 120 1120(4.2.1-3)式中cc溫度為T時混凝土的比熱容J/(kg-C)o4.2.2 在高溫下，普通混凝土的初始彈性模量應(yīng)按下式計(jì)算：瓦=(0.83-0.00117)EC eneryg60C Tsm(5.13-1)2在各種荷載效應(yīng)組合下，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件

16、的耐火時間厶不應(yīng)小于規(guī)定的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的耐火 極限4,即：2m(5.13-2)3結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的臨界溫度7；不應(yīng)低于在耐火極限時間內(nèi)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的最高溫度幾，即:(5.13-3)5.2 _般規(guī)定5.2.1 在一般情況卞，可僅對結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件進(jìn)行抗火計(jì)算，滿足構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)要求。5.2.2 當(dāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)某一構(gòu)件的抗火驗(yàn)算時，可僅考慮該構(gòu)件的受火升溫。5.2.3 有條件時，可對結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行抗火計(jì)算，使其滿足結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)的要求。此時，應(yīng) 進(jìn)行各構(gòu)件的抗火驗(yàn)算。135.2.4 進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體抗火驗(yàn)算時，應(yīng)考慮可能的最不利火災(zāi)場景。5.2.5 對于跨度大于80m或高度人于100m的建筑結(jié)構(gòu)和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)，宜對結(jié)構(gòu)

17、 整體進(jìn)行抗火驗(yàn)算，按最不利的情況進(jìn)行抗火設(shè)計(jì)。5.2.6 對第5.2.5條規(guī)定以外的結(jié)構(gòu)，當(dāng)構(gòu)件的約束較大時，如在內(nèi)力組合中不考慮溫度作 用，則其防火保護(hù)層設(shè)計(jì)厚度應(yīng)按計(jì)算厚度增加30%。5.2.7 連接節(jié)點(diǎn)的防火保護(hù)層厚度不得小于被連接構(gòu)件保護(hù)層厚度的較人值。(622)156溫度作用及其效應(yīng)組合6.1室內(nèi)火災(zāi)空氣升溫6.1.1 一般工業(yè)與民用建筑的室內(nèi)火災(zāi)空氣溫度可卞式計(jì)算：珀(/)一7；(0) = 34518/+ 1)(6.1.1)式中TgQ一對應(yīng)于r時刻的室內(nèi)平均空氣溫度(C)；人(0)火災(zāi)發(fā)生前的室內(nèi)平均空氣溫度，取20C；t升溫時間(min)。6丄2當(dāng)能準(zhǔn)確確定建筑室內(nèi)有關(guān)參數(shù)時，

18、可按附錄B方法計(jì)算室內(nèi)火災(zāi)的空氣溫度，也可按其它轟燃后的火災(zāi)模型計(jì)算室內(nèi)火災(zāi)的空氣溫度。6丄3 實(shí)際的室內(nèi)火災(zāi)升溫在任意時刻對結(jié)構(gòu)的影響，可等效為標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫在等效曝火 時刻對結(jié)構(gòu)的影響。本規(guī)范以鋼構(gòu)件溫度相等為等效原則。當(dāng)采用附錄B方法計(jì)算室內(nèi)火災(zāi) 的空氣溫度時，等效曝火時間：可按下式計(jì)算：4=9 + (16.434 一4.223“ + 0.3794)術(shù)(6.1.3-1)“0.53直也(6.1.3-2)式中te等效曝火時間(min)；“開口因子qT設(shè)計(jì)火災(zāi)荷載密度(MJ/nf),按附錄C計(jì)算；4-按門窗開口尺寸計(jì)算的房間開I面積(m?)；h房間門窗洞I】高度(m);4包括門窗在內(nèi)的房間六壁面

19、積之和(mJ。6.2高大空間火災(zāi)空氣升溫6.2.1 本規(guī)范中，高人空間是指高度不小于6m、獨(dú)立空間地(樓)面面枳不小于500m，的 建筑空間。6.2.2 高大空間建筑火災(zāi)中的空氣升溫過程可按下式確定：Tt)Tg =7； 1 一- 0.2戶 3 “7 +(1 - “)嚴(yán)皿式中 幾,“一對應(yīng)于r時刻，與火源中心水平距離為x(m)、與地面垂直距離為z(m)處的空 氣溫度(C)；人(0)火災(zāi)發(fā)生前高大空間內(nèi)平均空氣溫度，取20C；Tz火源中心距地面垂直距離為乙(m)處的最高空氣升溫(C),按附錄D確定；P根據(jù)火源功率類型和火災(zāi)增長類型，按附錄D確定；b火源形狀中心至火源最外邊緣距離(m)；一與火源中心

20、水平距離為x(m)的溫度衰減系數(shù)(無量綱)，按附錄D確定；且 當(dāng) xvb 時，?7 = 1 ；“一系數(shù)，按附錄D確定。6.2.3 火源功率設(shè)計(jì)值2應(yīng)根據(jù)建筑物實(shí)際可燃物的情況，選取一合理數(shù)值。根據(jù)火源功率設(shè)計(jì)值2，可按表6.2.3確定火災(zāi)功率類型。表6.2.3火源功率類型火源類型Qz (MW)小功率火災(zāi)156.2.4火災(zāi)增長類型可根據(jù)可燃物類型按表6.2.4確定。表6.2.4火災(zāi)增長類型可燃物類型火災(zāi)增長類型密實(shí)木材，廢紙筐慢速實(shí)木家俱，塑料制品，化學(xué)纖維填充物中速部分聚合物家俱，木板垛快速大部分聚合物家俱，塑料垛，薄板家俱極快速63鋼構(gòu)件升溫計(jì)算63.1 火災(zāi)下鋼構(gòu)件的升溫可按下列增量法計(jì)算

21、，其初始溫度取20C：4(/ + /)=憶7： (/) A/ + Tz(t)P鼻(6.3.1)式中A/時間增量(s),不宜超過30s；Tz鋼構(gòu)件溫度(C)；Ts火災(zāi)下鋼構(gòu)件周圍空氣溫度(C)；B鋼構(gòu)件單位長度綜合傳熱系數(shù)W/(nPC),按第6.3.2條計(jì)算;c鋼材的比熱容，按表4.1.1取值；pz鋼材的密度，按表4丄1取值。6.3.2 鋼構(gòu)件單位長度綜合傳熱系數(shù)B可按下列公式計(jì)算:1構(gòu)件無防火保護(hù)層時：(6.3.2-1)(人 +273-(7：+ 273J4(63.2-2)= SG=:r rTg_T：式中 F構(gòu)件單位長度的受火表面積(m，/m)；V構(gòu)件單位長度的體積(nRm)；螢對流傳熱系數(shù)，取

22、ac=25W/(nr-*C)：J輻射傳熱系數(shù)W/(m2-C)；耳綜合輻射率，通常取 = 0.5；o 斯蒂芬一波爾茲曼常數(shù)，o5.67x 10-s W/(m2K4)o2構(gòu)件有非膨脹型保護(hù)層時：1 A存2T(63.2-3)式中q保護(hù)材料的比熱容J/(kg K)；P、保護(hù)材料密度(kgmJ：d,保護(hù)材料厚度(m)；A保護(hù)材料500C時的熱傳導(dǎo)系數(shù)或等效熱傳導(dǎo)系數(shù)W/(n?C)；F,構(gòu)件單位長度防火保護(hù)材料的內(nèi)表面積(nf/m)。各類構(gòu)件的F/V值可按附錄E采用。6.3.3 有非膨脹型防火保護(hù)層的鋼構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件溫度不超過600C時，在標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫條件 下其內(nèi)部溫度可按下式近似計(jì)算：7；(/) = (J

23、o.044 + 5.0 x 10* - 0.2“ + 乙Tz 700 C(6.3.3)式中r0火災(zāi)前構(gòu)件的初始溫度，取為2oc：t火災(zāi)升溫時間(s),當(dāng)為非標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫時，用第6.1.3條確定的等效曝火時間 4代替。6.3.4 在標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫條件下，無防火保護(hù)層的鋼構(gòu)件和采用不同參數(shù)防火被覆構(gòu)件的升 溫也可按附錄F查表確定。6.3.5 當(dāng)鋼構(gòu)件的防火被覆中含有水分時，宜考慮鋼構(gòu)件的升溫延遲現(xiàn)象。其內(nèi)部溫度可 按下式計(jì)算ttr（r） = iooctrtt + tvv A式中 tv延遲時間，（s）；t構(gòu)件溫度達(dá)到100C的時間；P保護(hù)層中的含水率（質(zhì)量百分比）；T；考慮延遲現(xiàn)彖的影響時，構(gòu)件在f時

24、刻的內(nèi)部溫度；Tz（t）不考慮延遲現(xiàn)彖的影響時，構(gòu)件在/時刻的內(nèi)部溫度，按第6.3.1、6.3.3或6.3.4 條確定。當(dāng)有實(shí)測數(shù)據(jù)時，延遲時間入可采用實(shí)測值。當(dāng)采用由附錄A確定的防火被覆的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)計(jì)算鋼構(gòu)件的升溫時，可不考慮防火 被覆中水分引起的延遲時間。6.4結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析6.4.1 在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)抗火計(jì)算時，應(yīng)考慮溫度內(nèi)力和變形的影響。6.4.2 計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)中某一構(gòu)件受火升溫的溫度內(nèi)力和變形時，可將受火構(gòu)件的溫度效應(yīng)等 效為桿端作用力（圖6.4.2），并將該作用力作用在與該桿端對應(yīng)的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)上，然后按常溫下 的分析方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，得到該構(gòu)件升溫對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的溫度內(nèi)力和變形。其中，受火構(gòu)

25、件 的溫度內(nèi)力可按下式確定N計(jì)嘰（6.4.2-1）Ml%-%（6422）式中 “丁受火構(gòu)件的軸向溫度內(nèi)力（壓力）；gNf按等效作用力分析得到的受火構(gòu)件的軸力（受拉為正）；受火構(gòu)件的桿端溫度彎矩（方向與圖6.4.2b所示Mi。方向相反）；%Mfi按等效作用力分析得到的受火構(gòu)件的桿端彎矩（方向與圖6.4.2b所示Mi。方 向一致為正）；T、l受火構(gòu)件兩側(cè)或上下翼緣的溫度，對于有保護(hù)層鋼構(gòu)件可取7=T“T.受火前構(gòu)件的溫度；耳溫度為(T1+T2)/2時鋼材的彈性模量；A受火構(gòu)件的截面面積；I受火構(gòu)件的截面慣性矩；h受火構(gòu)件的截面高度。受火/構(gòu)件TiQ)構(gòu)件的升溫(b)等效作用力圖6.4.2 結(jié)構(gòu)溫度

26、效應(yīng)等效為桿端作用力6.43計(jì)算框架柱的溫度內(nèi)力時，如僅考慮該柱升溫(相鄰柱不升溫)，則該柱的溫度內(nèi)力可根據(jù)計(jì)算結(jié)果折減30%。6.4.4鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火驗(yàn)算時，受火構(gòu)件在外荷載作用下的內(nèi)力，可采用常溫下相同荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力乘以折減系數(shù)0.9。6.5作用效應(yīng)組合6.5.1 鋼結(jié)構(gòu)抗火驗(yàn)算時，可按偶然設(shè)計(jì)狀況的作用效應(yīng)組合，釆用下列較不不利的設(shè)計(jì) 表達(dá)式:Sm = /o(Gk + 耳 + SqJ(6.5.1-1)Sm =+ 耳 + 滋S +(6.5.1-2)式中Sm作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；Sgk永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；5Tk火災(zāi)下結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)溫度作用效應(yīng)：Sqz樓面或屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)：SWk風(fēng)荷載

27、標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng):外一樓面或屋面活荷載的頻遇值系數(shù)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009的規(guī)定取值；%樓面或屋面活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB 50009的規(guī)定取值；/0結(jié)構(gòu)抗火重要性系數(shù)，對于耐火等級為一級的建筑取1-15,對于其他建筑取1.05o297鋼結(jié)構(gòu)抗火驗(yàn)算7.1抗火設(shè)計(jì)步驟7.L1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)，可采用承載力法或臨界溫度法。其中，臨界溫度法按第7.1.2 條規(guī)定的步驟進(jìn)行，承載力法按第7.1.3條規(guī)定的步驟進(jìn)行。7.1.2臨界溫度法的步驟為：1按第6.5.1條進(jìn)行作用效應(yīng)組合。2根據(jù)構(gòu)件和荷載類型，按第7.4和7.5節(jié)有關(guān)條文，計(jì)算構(gòu)件的臨

28、界溫度7； 3當(dāng)保護(hù)材料為膨脹型時，保護(hù)層厚度可按試驗(yàn)方法確定。當(dāng)保護(hù)材料為非膨脹型時， 可按下述方法計(jì)算所需防火被覆厚度：1）由構(gòu)件的臨界溫度7；、耐火極限（標(biāo)準(zhǔn)升溫時間/或等效曝火時間.）按附錄G查表 確定構(gòu)件單位長度綜合傳熱系數(shù)B :2）由下式計(jì)算保護(hù)層厚度:(7.1.2-1)3）當(dāng)k0.01或不便確定時，可偏于安全地按下式計(jì)算保護(hù)層厚度:1 B V（7.1.2-2）4）當(dāng)防火保護(hù)材料的平衡含水率P較人（延遲時間人于5nuii）,可先按式（7.121）計(jì)算初 定厚度再按下式估計(jì)延遲時間：v（7.1.2-3）以（/-.）代替f重新按附錄G查表確定構(gòu)件單位長度綜合傳熱系數(shù)值，再根據(jù)式（7.1

29、.2-1）求得最終厚度。以上各式中符號意義同第6.3節(jié)。7.1.3 承載力法的步驟為：1設(shè)定防火被覆厚度。2按第6.3節(jié)有關(guān)條文計(jì)算構(gòu)件在要求的耐火極限下的內(nèi)部溫度。3按第4.1節(jié)有關(guān)條文確定高溫卞鋼材的參數(shù)，按第6.4節(jié)有關(guān)條文計(jì)算構(gòu)件在外荷載 和溫度作用下的內(nèi)力。4按第5.2節(jié)規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析（含溫度效應(yīng)分析），并按第6.5節(jié)進(jìn)行作用效應(yīng)組合。5根據(jù)構(gòu)件和所受荷載的類型，按第7.2節(jié)和7.3節(jié)有關(guān)條文進(jìn)行構(gòu)件抗火承載力極限 狀態(tài)驗(yàn)算。6當(dāng)設(shè)定的防火被覆厚度不合適時（過小或過大），口J調(diào)整防火被覆厚度，重復(fù)上述15 步驟。7.1.4 鋼結(jié)構(gòu)整體的抗火驗(yàn)算可按下列步驟進(jìn)行：1設(shè)定結(jié)構(gòu)所有構(gòu)件一

30、定的防火被覆厚度。2確定一定的火災(zāi)場景。3進(jìn)行火災(zāi)溫度場分析及結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部溫度分析。4在6.5.1條規(guī)定的荷載作用卞，分析結(jié)構(gòu)的耐火時間是否滿足規(guī)定的耐火極限要求。5當(dāng)設(shè)定的結(jié)構(gòu)防火被覆厚度不合適時（過小或過大），調(diào)整防火被覆厚度，重復(fù)上述 14步驟。7.2基本鋼構(gòu)件的抗火承載力驗(yàn)算7.2.1 高溫下，軸心受拉鋼構(gòu)件或軸心受壓鋼構(gòu)件的強(qiáng)度應(yīng)按下式驗(yàn)算:、譏f（7.2.1）式中N火災(zāi)下構(gòu)件的軸向拉力或軸向壓力設(shè)計(jì)值：九構(gòu)件的凈截面面積；處一高溫下鋼材的強(qiáng)度折減系數(shù)；/R鋼構(gòu)件的抗力分項(xiàng)系數(shù)，近似取/R=l.l：f常溫下鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。7.2.2 高溫下，軸心受壓鋼構(gòu)件的穩(wěn)定性應(yīng)按下式驗(yàn)算：曲（

31、7.2.2-1）(7222)式中N火災(zāi)時構(gòu)件的軸向壓力設(shè)計(jì)值；A構(gòu)件的毛截面面積；叭高溫F軸心受壓鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；叭高溫下軸心受壓鋼構(gòu)件的穩(wěn)定驗(yàn)算參數(shù)；對于普通結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件，根據(jù)構(gòu)件長 細(xì)比和構(gòu)件溫度按表7.2.2-1確定，對于耐火鋼構(gòu)件，按表7.2.2-2確定；(P常溫下軸心受壓鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017)確定。表7.2.2-1高溫下軸心受壓普通結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件的穩(wěn)定驗(yàn)算參數(shù)冬溫度CC10015020025030035040045050055060065070075080010501001502002501.0001.0001.0000.9990.9990.9

32、990.9991.0001.0001.0011.0011.0001.0001.0001.0000.9990.9980.9970.9960.9940.9940.9950.9981.0021.0041.0050.9980.9971.0011.0000.9920.9850.9780.9680.9570.9520.9630.9841.0111.0361.0390.9830.9781.0051.0000.9860.9760.9640.9490.9310.9240.9400.9731.0191.0641.0690.9720.9641.00S1.0000.9840.9720.9580.9420.9210.9

33、140.9310.9691.0221.0751.0800.9680.9591.0091.0000.9830.9710.9560.9380.9170.9090.9280.9681.0231.0801.0860.9660.9571.0101.000注：溫度在50C及以下時冬収10,其他溫度4按線性插值確定。表7222高溫下軸心受壓耐火鋼構(gòu)件的穩(wěn)定驗(yàn)算參數(shù)螢溫度(C)100150200250300350400450500550600650700750800101.000 1.000 1.000 L000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.001 1.002 1.003

34、1.004 1.005 1.006500.999 0.999 0.999 0.999 0.999 0.999 1.000 1.001 1.003 1.005 1.009 1.015 1.019 1.027 1.0301000.995 0.993 0.991 0.990 0.991 0.994 0.999 1.007 1.021 1.042 1.075 1.126 1.165 1.234 1.2591500.992 0.988 0.985 0.9S3 0.9S5 0.989 0.997 1.012 1.036 1.075 1.139 1.253 1352 1.568 1.6582000.990

35、0.986 0.982 0.9S1 0.9S2 0.987 0.997 1.014 1.042 1.088 1.166 1.310 1.445 1.779 1.9412500.990 0.985 0.982 0.9S0 0.9S2 0.986 0.997 1.015 1.045 1.094 1.179 1.339 1.494 1.897 2.108注：溫度在50C及以下時冬収10,其他溫度4按線性插值確定。723 高溫下，單軸受彎鋼構(gòu)件的強(qiáng)度應(yīng)按下式驗(yàn)算：yrr Mr/(7.2.3-1)式中m火災(zāi)時最不利截面處的彎矩設(shè)計(jì)值；Wn最不利截面的凈截面模量；/截面塑性發(fā)展系數(shù)；對于工字型截面人=1。

36、5、/y = 1.2 ,對于箱形截面/x = /y =1.05 ,對于圓鋼管截面/x = /y = 1.15 o7.2.4高溫下，單軸受彎鋼構(gòu)件的穩(wěn)定性應(yīng)按下式驗(yàn)算 7t/r/(7.2.4-1)T=1式中(7242)M火災(zāi)時構(gòu)件的最人彎矩設(shè)計(jì)值；W按受壓纖維確定的構(gòu)件毛截面模量：高溫下受彎鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；常溫下受彎鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)(基于彈性階段)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50017)有關(guān)規(guī)定計(jì)算，但當(dāng)所計(jì)算的0.6時，久不作 修正；高溫下受彎鋼構(gòu)件的穩(wěn)定驗(yàn)算參數(shù)，按表724、表7.2.4-2確定。0bb表7.2.4-1高溫下受彎普通結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件的穩(wěn)定驗(yàn)算參數(shù)匕(725)式中N火災(zāi)

37、時構(gòu)件的軸力設(shè)計(jì)值；叭、My火災(zāi)時最不利截面處的彎矩設(shè)計(jì)值，分別對應(yīng)于強(qiáng)軸x軸和弱軸y軸: 凡 最不利截面的凈截面面積；叱XX、V 分別為對強(qiáng)軸X軸和弱軸V軸的凈截面模量；Zx、ry 分別為繞強(qiáng)軸彎曲和繞弱軸彎曲的截面塑性發(fā)展系數(shù)，對于工字型截面 /x =1.05 A /y = 1.2 ,對于箱形截面/x = /y = 1.05 ,對于圓鋼管截面 /=人=115。7.2.61高溫下，壓彎鋼構(gòu)件的穩(wěn)定性應(yīng)按下式驗(yàn)算:繞強(qiáng)軸x軸彎曲:N、0卸以切久曲沁(1-0.8N/N訃.(7.2.6-1)N 聞=j72EtA/(1.U;)繞弱軸y軸彎町“Mr/N | 卩亠 .0yTA人Wy (1 - 08N /

38、 NgyT )式中7.3.1(7262)NpyT =兀石人/(1丄忑)N火災(zāi)時構(gòu)件的軸向壓力設(shè)計(jì)值；Mx、My分別為火災(zāi)時所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)對強(qiáng)軸和弱軸的最人彎矩設(shè)計(jì)值;A構(gòu)件的毛截面面積；Wx、Wy分別為對強(qiáng)軸和弱軸的毛截面模量；N“、N環(huán)分別為高溫下繞強(qiáng)軸彎曲和繞弱軸彎曲的參數(shù); 九、2y分別為對強(qiáng)軸和弱軸的長細(xì)比；軸、%高溫下軸心受壓鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，分別對應(yīng)于強(qiáng)軸失穩(wěn)和弱軸失 穩(wěn)，按式(722-2)計(jì)算；高溫卜均勻彎曲受彎鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，分別對應(yīng)于強(qiáng)軸失穩(wěn)和弱軸 失穩(wěn)，按式(7242)計(jì)算；分別為繞強(qiáng)軸彎曲和繞弱軸彎曲的截面塑性發(fā)展系數(shù)，對于工字型截 面yx =1.05 . /y =

39、 1.2 ,對于箱形截面/x = /y = 1.05 ,對于圓鋼管截面 /x=/y = 1-15；“截面影響系數(shù)，對于閉口截面7 = 0.7,對于其它截面“ = 1.0;(3哄、0呵彎矩作用平面內(nèi)的等效彎矩系數(shù)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB 50017)確定；Z?K、Pw彎矩作用平面外的等效彎矩系數(shù)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB 50017)確定。7-3鋼框架梁.柱的抗火承載力驗(yàn)算火災(zāi)時，按圖731所示鋼框架柱承載力極限狀態(tài)，應(yīng)按下式驗(yàn)算其高溫承載力:N “(73.1)式中n 火災(zāi)時框架柱所受的軸力設(shè)計(jì)值，應(yīng)考慮溫度內(nèi)力的影響；A框架柱的毛截面面積；叭高溫下軸心受壓鋼構(gòu)件的穩(wěn)定

40、系數(shù)，按式(7.2.2-2)計(jì)算，其中框架柱計(jì)算長 度取構(gòu)件高度；7.3.2 火災(zāi)時，按圖732所示鋼框架梁承載力極限狀態(tài)，應(yīng)按下式驗(yàn)算其高溫承載力：Mq MpT(7.3.2-1)MpT = Zp77t/r/(73.2-2)q 8 1(73.2-3)式中梁上荷載產(chǎn)生的最大彎矩設(shè)計(jì)值，不考慮溫度內(nèi)力；當(dāng)梁承受的荷載為非均布荷載時，可按簡支梁跨間最大彎矩等效的原則，將其等效為均布荷載;q火災(zāi)時梁承受的均布荷載設(shè)計(jì)值：I梁的跨度；Ba與梁端部連接有關(guān)的參數(shù)，當(dāng)梁兩端較接時Bn=l,當(dāng)梁兩端剛接時Bn = 0.5 :MpT高溫下梁截面的塑性抵抗彎矩；Wp梁截面的塑性截面模量。q 、 - -梁端餃接)梁

41、端剛接圖7.3.2框架梁的極限狀態(tài)7.4基本鋼構(gòu)件的臨界溫度7X1軸心受拉鋼構(gòu)件根據(jù)其截面強(qiáng)度荷載比可按表7.4.1-K表7.4.1-2確定構(gòu)件的臨界溫度7；。其中，尺按下式計(jì)算：4/(7.4.1)式中 N火災(zāi)時構(gòu)件的軸向拉力設(shè)計(jì)值; 凡構(gòu)件的凈截面面積；f常溫下鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。表7.4.1-1普通結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件根據(jù)截面強(qiáng)度荷載比R確定的臨界溫度7；(C)R0.300.350.400.450.500.550.600.650.700.750.800.850.90Td676656636617599582564546528510492472452 7.4.1-2耐火鋼構(gòu)件根據(jù)截面強(qiáng)度荷載比R確定的臨界

42、溫度人(C)R0.300.350.400.450.500.550.600.650.700.750.800.850.90Td7267137026906776616436225995715374974477.4.2 軸心受壓鋼構(gòu)件的臨界溫度7；應(yīng)取以下兩個臨界溫度兀、兀中的較小者：1臨界溫度Td根據(jù)截面強(qiáng)度荷載比& 可按表7.4.1-1.表7.4.1-2確定刀。其中，7?可按下式計(jì)算:R = 一4/(7.4.2-1)式中，N火災(zāi)時構(gòu)件所受的軸壓力；2臨界溫度7；：根據(jù)構(gòu)件穩(wěn)定荷載比/?和構(gòu)件長細(xì)比幾，可按表742-1、表7.4.2-2確定人”。其中，斤可 按下式計(jì)算R亠我(7.4.2-2)式中 A

43、構(gòu)件的毛截面面積；常溫下軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。表7.4.2-1軸心受壓普通結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件根據(jù)構(gòu)件穩(wěn)定荷載比R確定的臨界溫度7；(C)20067265163662260959657956254552249746S433表7.4.2-2軸心受壓耐火鋼構(gòu)件根據(jù)構(gòu)件穩(wěn)定荷載比/?確定的臨界溫度7； (C)R0300.350.400.450.500.550.600.650.700.750.S00.850.90200788770754738724711701690676658628556471743單軸受彎鋼構(gòu)件的臨界溫度7；應(yīng)取以下兩個臨界溫度兀、九中的較小者：1陥界溫度0根據(jù)截面強(qiáng)度荷載比/?，可按表7

44、.4.1、表7.4.1-2確定人。其中，尺可按下式計(jì)算：R = -(7.4.3-1)式中M一火災(zāi)時最不利截面處的彎矩設(shè)計(jì)值：Wn最不利截面的凈截面模量；/截面塑性發(fā)展系數(shù)。2 l|缶界溫度幾根據(jù)構(gòu)件穩(wěn)定荷載比R和常溫下受彎構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)卩b，可按表743-1、表74.3-2確定T；。其中,斤可按下式計(jì)算：(7.43-2)處5 06仇 0.6式中 MWpb(7.43-3)火災(zāi)時構(gòu)件處的最人彎矩設(shè)計(jì)值:構(gòu)件的毛截面模量；常溫下受彎構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；常溫卞受彎鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)(基于彈性受力階段)，根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GE 50017)的有關(guān)規(guī)定計(jì)算。表7.4.3-1受彎普通結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件根據(jù)構(gòu)件穩(wěn)定荷載比R確定的臨界溫度7； (C)R0.300.350.400.450.500.550.600.650.700.750.800.S50.900b0.56696506346216106005865695505285004664230.66696506346206085965805635435224974664230.767265263562060659157555753851749547