建筑钢结构防火技术规程DGTJ08-008-2017 J10041-2017

上海市工程建设规范

建筑钢结构防火技术规程
Technical code on fire safety of steel building structures

DG/TJ08一008一2017
J10041一2017
主编单位:同济大学
上海市消防协会
批准部门:上海市住房和城乡建设管理委员会 施行日期:2017年 7月 1日

同济大学出版社
2017 上海

图书在版编目(CIP)数据
建筑钢结构防火技术规程/同济大学 , 上海市消防
协会主编 . — 上海:同济大学出版社 , 2017. 5
ISBN978- 7- 5608- 6922- 3
I. ①建… Ⅱ. ①同… ②上… Ⅲ. ①建筑结构 — 钢
结构 — 防火系统 — 技术规范 Ⅳ. ①TU892- 65
中国版本图书馆 CIP数据核字(2017)第 085700号

建筑钢 同济大学 上海市消 策划编辑 责任编辑 责任校对 封面设计 出版发行

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结构防火技术规程
主编
防协会
张平官
朱 勇
徐春莲
陈益平
同济大学出版社 www. tongjipress. com. cn
(地址:上海市四平路 1239号 邮编:200092 电话:021— 65985622)
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889mmX1194mm 1/32
6
161000
2017年 5月第 1版 2017年 5月第 1次印刷
ISBN978- 7- 5608- 6922- 3

  1. 00元

本书若有印装质量问题,请向本社发行部调换 版权所有 侵权必究

上海市住房和城乡建设管理委员会文件

沪建标定[2017]186号

上海市住房和城乡建设管理委员会
关于批准《建筑钢结构防火技术规程》
为上海市工程建设规范的通知

各有关单位:
由同济大学 、上海市消防协会主编的《建筑钢结构防火技术 规程》, 经审核 , 现批准为上海市工程建设规范 , 统 一 编号为 DG/ TJ08— 008— 2017, 自2017年7月1日起实施 , 原标准《建筑钢结 构防火技术规程》(DG/TJ08— 008— 2000)同时废止 。
本规范由上海市住房和城乡建设管理委员会负责管理 , 同济 大学负责解释 。
特此通知 。

上海市住房和城乡建设管理委员会 二。 一七年二月二十八日

前 言

根据上海市城乡建设和交通委员会《关于印发〈2013年上海 市工程建设规范和标准设计编制计划〉的通知》(沪建交[2013] 1236号)的要求,由同济大学 、上海市消防协会会同有关单位组成 修订编制小组,对《建筑钢结构防火技术规程》DG/TJ08— 008— 2000进行了全面修订 。 在修订过程中,修订组开展了专题研究, 经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外 先进标准,并在广泛征求意见的基础上,最后经有关部门及专家 共同审查定稿 。
本规程的主要内容有:1总则;2术语和符号;3基本规定; 4防火保护措施与构造;5材料特性;6火灾升温曲线与钢构件升 温计算;7钢结构耐火验算与防火保护设计;8组合构件耐火验算 与防火保护设计;9防火保护工程的施工与验收 。
各有关单位及人员在本规程执行过程中,如有意见或建议, 请反债至同济大学土木工程学院建筑工程系《建筑钢结构防火技 术规程》管 理 组(地 址:上 海 市 四 平 路 1239号;邮 编:200092; E-mail:firelab@qq. com),或上海市建筑建材业市场管理总站(地 址:上海市小木桥路 683号;邮编:200032;E-mail:shgcjsgf@163. com),以便今后修订时参考 。
主 编 单 位 : 同济大学
上海市消防协会
参 编 单 位 : 上海市消防局
公安部上海消防研究所
上海交通大学
华东建筑设计研究院有限公司

上海市建筑科学研究院(集团)有限公司 上海中建建筑设计院有限公司
上海中巍结构设计事务所有限公司 上海宝冶集团有限公司
宝钢钢构有限公司
北京赛格斯科技有限公司
美建建筑系统(中国)有限公司
阿克苏诺贝尔防护涂料(苏州)有限公司 上海平海涂料有限公司
主 要 起 草 人 : 李国强 沈友弟 胡 波 蒋首超 楼国彪
施 棵 赵金城 汪大绞 宋 飞 赵 津

宋立群 黄铁军 贺军利 许清风 陈玲珠
贺明玄 郭宇飞 遇 瑞 葛俊伟 强旭红
唐小燕 王炸华 贾水钟 察建中 吴样讳
赵爱平
主 要 审 查 人 : 袁 勇 周建龙 王孔灌 朱 鸣 韩 新
赵 听 刘高文

上海市建筑建材业市场管理总站 2017年 2月

目 次

1 总 则 1
2 术语和符号 2

  1. 1 术 语 2
  2. 2 符 号 3
    3 基本规定 8
  3. 1 防火要求 8
  4. 2 防火设计 8
    4 防火保护措施与构造 12
  5. 1 防火保护措施 12
  6. 2 防火保护构造 13
    5 材料特性 20
  7. 1 钢 材 20
  8. 2 混凝土 21
  9. 3 防火保护材料 24
    6 火灾升温曲线与钢构件升温计算 26
  10. 1 火灾升温曲线 26
  11. 2 钢构件升温计算 26
    7 钢结构耐火验算与防火保护设计 30
  12. 1 承载力法 30
  13. 2 临界温度法 35
    8 组合构件耐火验算与防火保护设计 42
  14. 1 钢管混凝土柱 42
  15. 2 压型钢板组合楼板 51
  16. 3 钢与混凝土组合梁 52

9 防火保护工程的施工与验收 60

  1. 1 一般规定 60
  2. 2 防火保护材料进场 62
  3. 3 防火涂料保护工程 64
  4. 4 防火板保护工程 65
  5. 5 柔性毡状材料防火保护工程 67
  6. 6 混凝土 、砂浆和砌体防火保护工程 68
  7. 7 复合防火保护工程 68
  8. 8 防火保护分项工程验收 69
    附录 A 防火保护层的施用厚度 71
    附录 B 防火涂料隔热性能试验方法 72
    附录 C 无防火保护钢构件的截面形状系数 76
    附录 D 有防火保护钢构件的截面形状系数 77
    附录 E 标准火灾下钢构件的升温 79
    附录 F 标准火灾下钢管混凝土柱的承载力系数 91
    附录 G 标准火灾下钢管混凝土柱防火保护层的设计厚度
    93
    附录 H 火灾下组合楼板考虑薄膜效应时的承载力 105
    附录J 施工现场质量管理检查记录 109
    附录 K 钢结构防火保护检验批质量验收记录 110
    附录 L 钢结构防火保护分项工程质量验收记录 116
    本规程用词说明 117
    引用标准名录 118
    条文说明 119

contents

1 General provisions 1
2 Terms and symbols 2

  1. 1 Terms and definitions 2
  2. 2 symbols 3
    3 Basic requirements for structural fire design 8
  3. 1 General requirement 8
  4. 2 structural fire design 8
    4 Fire protection measures and construction 12
  5. 1 Fire protection measures 12
  6. 2 Fire protection construction 13
    5 Material properties 20
  7. 1 steel 20
  8. 2 concrete 21
  9. 3 Fireproof materials 24
    6 Temperature-time curve of fire and steel member 26
  10. 1 Temperature-time curve of fire 26
  11. 2 Thermal analysis of steel member eXposed to fire
    26
    7 Fire resistance design of steel structures 30
  12. 1 Bearing capacity of steel member at elevated
    temperatures 30
  13. 2 critical temperature of steel member 35
    8 Fire resistance design of steel-concrete composite members
    42
    — 3 —
  14. 1 Concrete-filled steel tubular column 42
  15. 2 Steel deck-concrete composite slab 51
  16. 3 Steel-concrete composite beam 52
    9 Acceptance of construction quality of fire protection 60
  17. 1 General requirements 60
  18. 2 Fireproof materials entering into construction site
    62
  19. 3 Fire protection details of spraying coating and
    intumescent coating 64
  20. 4 Fire protection of fire boards 65
  21. 5 Fire protection of blankets 67
  22. 6 Fire protection of concrete,mortar and blocks 68
  23. 7 Combined fire protection 68
  24. 8 Acceptance construction quality of fire protection
    69
    AppendiX A Conversion of fire protection thickness 71
    AppendiX B Test method for equivalent thermal conductivity
    of fire coating 72
    AppendiX C Section factor of unprotected steel member
    76
    AppendiX D Section factor of fire-protected steel member
    77
    AppendiX E Temperature of steel member in standard fire
    79
    AppendiX F Load capacity factor of concrete-filled tubular
    column in standard fire 91
    AppendiX G Design thickness of fire protection for
    concrete-filled tubular column in standard fire
    … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 93
    — 4 —

AppendiX H Fire resistance of composite slab when
considering membrane action 105
AppendiX J Quality record of construction management
in site 109
AppendiX K Quality acceptance record of inspection lot of
fire-protection for steel structures 110
AppendiX L Quality acceptance record of item project of
fire-protection for steel structures 116
EXplanation of wording in this code 117
List of quoted standard 118
EXplanation of provisions 119

— 5 —

1 总 则

  1. 0. 1 为了合理进行建筑钢结构防火设计,保证施工质量,规范 验收和维护管理,减少火灾危害,保护人身和财产安全,制定本 规程。
  2. 0. 2 本规程适用于工业与民用建筑中的钢结构以及钢管混凝 土柱 、压型钢板一混凝土组合楼板 、钢与混凝土组合梁等组合构件 的防火设计及其防火保护的施工与验收。
  3. 0. 3 建筑钢结构的防火设计及其防火保护的施工与验收应遵 循国家的有关方针政策,做到安全适用 、技术先进 、经济合理。
  4. 0. 4 建筑钢结构的防火设计及其防火保护的施工与验收,除 应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

— 1 —

2 术语和符号

  1. 1 术 语
  2. 1. 1 耐火钢 fire-resisant steel
    在 600节温度时的屈服强度不小于其常温屈服强度 2/3的 钢材。
  3. 1. 2 钢管混凝土柱 concrete-filled steel tubular column
    在钢管中填充混凝土而形成,且钢管及其核心混凝土能共同 承受外荷载作用的结构构件。
  4. 1. 3 钢与混凝土组合梁 composite steel and concrete beam 由混凝土翼板和钢梁通过抗剪连接件组合而成,并能整体受
    力的梁。
  5. 1. 4 压型钢板组合楼板 steel deck-concrete composite slab 在压型钢板上浇筑混凝土,并能共同受力的楼板。
  6. 1. 5 截面形状系数 section factor
    钢构件的受火表面积与其相应的体积之比。
  7. 1. 6 标准火灾升温曲线 standard fire temperature-time curve
    在标准耐火试验中,耐火试验炉内的空气平均温度随时间变
    化的曲线。
  8. 1. 7 标准火灾 standard fire
    热烟气温度按标准火灾升温曲线确定的火灾。
  9. 1. 8 等效爆火时间 equivalent time of fire eXposure
    钢构件受标准火灾作用后的温度与其受实际火灾作用时达 到相同温度的时间。
  10. 1. 9 温度效应 temperature effects on structural behavior
    — 2 —

结构(构件)因其温度变化所产生的结构内力和变形。

  1. 1. 10 耐火承载力极限状态 fire limit 松tate
    结构或构件受火灾作用达到不能承受外部作用或不适于继 续承载的变形的状态。
  2. 1. 11 荷载比 load ratio
    火灾下结构或构件的荷载效应设计值与其常温下的承载力 设计值的比值。
  3. 1. 12 临界温度 critical temperature
    钢构件受火灾作用达到其耐火承载力极限状态时的温度。
  4. 2 符 号
  5. 2. 1 材料性能
    Cc — 混凝土的比热容;
    Ci— 防火保护层的比热容;
    C松— 钢材的比热容;
    Ec — 常温下混凝土的弹性模量;
    EcT — 高温下混凝土的弹性模量;
    E松— 常温下钢材的弹性模量;
    E松T — 高温下钢材的弹性模量;
    f— 常温下钢材的强度设计值;
    fc — 常温下混凝土的轴心抗压强度设计值;
    fck — 常温下混凝土的轴心抗压强度标准值;
    fcT — 高温下的轴心抗压强度设计值;
    ft — 常温下混凝土的抗拉强度设计值;
    fT — 高温下钢材的强度设计值;
    Ri — 防火保护层的等效热阻;
    ac — 混凝土的热膨胀系数;
    a松— 钢材的热膨胀系数;
    — 3 —

λc — 混凝土的热传导系数;
λi — 防火保护材料的等效热传导系数;
λs — 钢材的热传导系数;
pi — 防火保护层的密度;
ps — 钢材的密度;
pc — 混凝土的密度 。

  1. 2. 2 作用 、效应 、抗力
    M— 构件的最大弯矩设计值或最不利截面处的弯矩 设计值;
    MX,My — 分别为构件同一截面处绕 工轴和> 轴的弯矩设
    计值;
    Mp — 塑性弯矩;
    M十 — 常温下钢与混凝土组合梁的正弯矩承载力; M — — 常温下钢与混凝土组合梁的负弯矩承载力;
    MT(十) — 高温下钢与混凝土组合梁的正弯矩承载力;
    MT(—) — 高温下钢与混凝土组合梁的负弯矩承载力;
    Mu — 常温下钢管混凝土受纯弯时的抗弯承载力设 计值;
    N— 火灾下构件的轴拉(压)力设计值;
    Nu — 常温下轴心受压钢管混凝土短柱的抗压承载力 设计值;
    N* — 常温下钢管混凝土柱的抗压承载力设计值; Rd — 结构构件抗力的设计值;
    SGK— 按永久荷载标准值计算的荷载效应值;
    Sm — 荷载(作用)效应组合的设计值;
    SQK— 按楼 面 或 屋 面 活 荷 载 标 准 值 计 算 的 荷 载 效 应值;
    STK— 按火 灾 下 结 构 的 温 度 标 准 值 计 算 的 作 用 效 应值;
    — 4 —

SWK— 按风荷载标准值计算的荷载效应值。

  1. 2. 3 几何参数
    A— 毛截面面积;
    Ac — 钢管混凝土柱中混凝土的截面面积;
    An — 净截面面积;
    As — 钢管混凝土柱中钢管的截面面积;
    C— 截面周长;
    D— 钢管混凝土柱的截面高度;
    di — 防火保护层的厚度;
    F— 单位长度构件的受火表面积;
    Fi — 有防火保护钢构件单位长度的受火表面积; h— 构件的截面高度或楼板的厚度;
    hc1— 混凝土翼板的厚度;
    hc2— 压型钢板托板的高度;
    hcb — 混凝土翼板的等效厚度;
    hs — 钢梁的高度;
    hw — 钢梁腹板的高度;
    l— 长度或跨度;
    lo— 计算长度;
    ttf — 钢梁上翼缘的厚度;
    tw — 钢梁腹板的厚度;
    tbf — 钢梁下翼缘的厚度;
    V— 单位长度钢构件的体积;
    W— 毛截面模量;
    W X,WY— 分别为绕 父轴和> 轴的毛截面模量;
    Wn — 净截面模量;
    WnX,WnY— 分别为绕 父轴和> 轴的净截面模量;
    WP— 截面塑性模量。
  2. 2. 4 时间 、温度
    — 5 —

t— 火灾持续时间;
td — 构件的实际耐火极限;
tm — 构件的设计耐火极限;
te — 等效爆火时间;
Tc — 混凝土的温度;
Td ,Td(/) ,Td(Ⅱ)— 构件的临界温度;
Tg — 火灾发展到 t 时刻的热烟气平均温度;
Tgo— 火灾前室内环境的温度;
Tm — 在设计耐火极限时间内构件的最高温度;
Ts — 钢材或钢构件的温度;
Tso— 钢材或钢构件的初始温度;
Δt— 时间步长;
ΔTs — 钢构件在 Δt 内的温升。

  1. 2. 5 其他耐火计算相关参数
    F/V— 无防火保护构件的截面形状系数;
    Fi /V— 有防火保护构件的截面形状系数;
    KT — 火灾下钢管混凝土柱的承载力系数;
    R,R/ ,RX(/),RY(/) — 荷载比;
    a— 综合热传递系数;
    ab — 高温下受弯钢构件的稳定验算参数;
    ac — 热对流传热系数或高温下轴心受压钢构件的稳 定验算参数;
    ar — 热辐射传热系数;
    βmX,βmY— 弯矩作用平面内的等效弯矩系数;
    βtX,βtY— 弯矩作用平面外的等效弯矩系数;
    Y,YX,YY,Ym — 截面塑性发展系数;
    YOT — 结构重要性系数;
    YG — 永久荷载的分项系数;
    er — 综合辐射率;
    — 6 —

η— 截面影响系数;
ηCT — 高温下混凝土的轴心抗压强度折减系数;
ηST — 高温下钢材的屈服强度折减系数;
λ , λX,λy — 构件的长细比;
λ0— 弹塑性失稳的界限长细比;
λp — 弹性失稳的界限长细比;
σ— 斯蒂芬 一波尔弦曼常数;
P,PX,Py — 常温下轴心受压钢构件的稳定系数;
Pb ,Pb X,Pby — 常温下受弯钢构件的稳定系数;
PT,PXT,PyT — 高温下轴心受压钢构件的稳定系数;
PbT,Pb XT,PbyT — 高温下受弯钢构件的稳定系数;
φf — 楼面或屋面活荷载的频遇值系数;
φq — 楼面或屋面活荷载的准永久值系数;
φw — 风荷载的频遇值系数;
XCT — 高温下混凝土的弹性模量折减系数;
XST — 高温下钢材的弹性模量折减系数。

— 7 —

3 基本规定

  1. 1 防火要求
  2. 1. 1 钢结构构件的设计耐火极限应根据建筑的耐火等级,按 照现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的规定确定 。 柱 间支撑的设计耐火极限应与柱相同,楼盖支撑的设计耐火极限应 与梁相同,屋盖支撑和系杆的设计耐火极限应与屋顶承重构件 相同 。
  3. 1. 2 钢结构构件的耐火极限经验算低于设计耐火极限时,应 采取防火保护措施 。
  4. 1. 3 钢结构节点的防火保护应与被连接构件中防火保护要求 最高者相同 。
  5. 1. 4 钢结构的防火设计文件应注明建筑的耐火等级 、构件的 设计耐火极限 、构件的防火保护措施 、防火材料的性能要求及设 计指标 。
  6. 1. 5 当施工所用防火保护材料的等效热传导系数与设计文件 要求不一致时,应根据防火保护层的等效热阻相等的原则确定保 护层的施用厚度,并应经设计单位认可 。对于非膨胀型钢结构防 火涂料 、防火板,可按本规程附录 A确定防火保护层的施用厚度; 对于膨胀型防火涂料,可根据涂层的等效热阻直接确定其施用 厚度 。
  7. 2 防火设计
  8. 2. 1 钢结构应按结构耐火承载力极限状态进行耐火验算与防
    — 8 —

火设计 。

  1. 2. 2 钢结构耐火承载力极限状态的最不利荷载(作用)效应组 合设计值,应考虑火灾时结构上可能同时出现的荷载(作用),按 下列组合值中的最不利值确定:
    Sm —Y0T(YGSGK 十STK 十φfSQK ) (3. 2. 2一1)
    Sm —Y0T(YGSGK 十STK 十φq SQK 十φW SWK ) (3. 2. 2一2)
    式中:Sm — 荷载(作用)效应组合的设计值;
    SGK— 按永久荷载标准值计算的荷载效应值;
    STK— 按火灾下结构的温度标准值计算的作用效应值; SQK— 按楼面或屋面活荷载标准值计算的荷载效应值; SWK— 按风荷载标准值计算的荷载效应值;
    Y0T — 结构重要性系数;对于耐火等级为一级的建筑,Y0T — 1. 1;对于其他建筑,Y0T —1. 0;
    YG — 永久荷载的分项系数,一 般可取 YG —1. 0;当永久荷 载有利时,取 YG —0. 9;
    φW — 风荷载的频遇值系数,取 φW —0. 4;
    φf — 楼面或屋面活荷载的频遇值系数,应按现行国家标 准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定取值;
    φq — 楼面或屋面活荷载的准永久值系数,应按现行国家 标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定取值 。
  2. 2. 3 钢结构的防火设计应根据结构的重要性 、结构类型和荷 载特征等选用基于整体结构耐火验算或基于构件耐火验算的防 火设计方法,并应符合下列规定:
    1 跨度不小于 60m的大跨度钢结构,宜采用基于整体结构 耐火验算的防火设计方法 。
    2 预应力钢结构和高度不小于 100m的高层建筑钢结构,应 采用基于整体结构耐火验算的防火设计方法 。
  3. 2. 4 基于整体结构耐火验算的钢结构防火设计方法应符合下 列规定:
    — 9 —

1 各防火分区应分别作为一 个火灾工况并选用最不利火灾 场景进行验算 。
2 应考虑结构的热膨胀效应 、结构材料性能受高温作用的 影响,必要时,还应考虑结构几何非线性的影响 。

  1. 2. 5 基于构件耐火验算的钢结构防火设计方法应符合下列 规定:
    1 计算火灾下构件的组合效应时,对于受弯构件 、拉弯构件 和压弯构件等以弯曲变形为主的构件,可不考虑热膨胀效应,且 火灾下构件的边界约束和在外荷载作用下产生的内力可采用常 温下的边界约束和内力,计算构件在火灾下的组合效应;对于轴 心受拉 、轴心受压等以轴向变形为主的构件,应考虑热膨胀效应 对内力的影响 。
    2 计算火灾下构件的承载力时,构件温度应取其截面的最 高平均温 度,并 应 采 用 结 构 材 料 在 相 应 温 度 下 的 强 度 与 弹 性 模量 。
  2. 2. 6 钢结构构件的耐火验算和防火设计,可采用耐火极限法 、 承载力法或临界温度法 。
    1 耐火极限法
    在设计荷载作用下,火灾下钢结构构件的实际耐火极限不应 小于其设计耐火极限,按式(3. 2. 6- 1)进行验算 。其中,构件的实 际耐火极限可按照现行国家标准《建筑构件耐火试验方法》GB/T 9978通过试验测定,或按照本规程有关规定计算确定 。
    tm >td (3. 2. 6- 1)
    式中:tm — 火灾下钢结构构件的实际耐火极限;
    td — 钢结构构件的设计耐火极限,应按第 3. 1. 1条的规定 确定 。
    2 承载力法
    在设计耐火极限时间内,火灾下钢结构构件的承载力设计值 不应小于其最不利的荷载(作用)组合效应设计值,按式(3. 2. 6-2)
    — 10 —

进行验算 。
Rd >sm (3. 2. 6-2)
式中:Rd — 结构构件抗力的设计值,应根据本规程第 7、8章的 规定确定;
sm — 荷载(作用)效应组合的设计值,应按第 3. 2. 2条的 规定确定 。
3 临界温度法
在设计耐火极限时间内,火灾下钢结构构件的最高温度不应 高于其临界温度,按式(3. 2. 6- 3)进行验算 。
Td >Tm (3. 2. 6- 3)
式中:Td — 构件 的 临 界 温 度,应 根 据 本 规 程 第 7、8章 的 规 定 确定;
Tm — 在设计耐火极限时间内构件的最高温度,应根据本 规程第 6章的规定确定 。

— 11 —

4 防火保护措施与构造

  1. 1 防火保护措施
  2. 1. 1 钢结构的防火保护措施应根据钢结构的结构类型 、设计 耐火极限和使用环境等因素,按照下列原则确定:
    1 防火保护施工时,不产生对人体有害的粉尘或气体 。
    2 钢构件受火后发生允许变形时,防火保护不发生结构性 破坏与失效 。
    3 施工方便且不影响前续已完工的施工及后续施工 。
    4 具有良好的耐久 、耐候性能 。
  3. 1. 2 钢结构的防火保护可采用下列措施之 一 或其中几种的 复合:
    1 喷涂(抹涂)防火涂料 。
    2 包覆防火板 。
    3 包覆柔性毡状隔热材料 。
    4 外包混凝土 、金属网抹砂浆或砌筑砌体 。
    5 水冷却 。
    6 单面屏蔽,在钢构件的迎火面设置阻火屏障 。
  4. 1. 3 钢结构采用喷涂防火涂料保护时,应符合下列规定:
    1 室内隐蔽构件,宜选用非膨胀型防火涂料 。
    2 设计耐火极限大于 1. 50h的构件,不宜选用膨胀型防火 涂料 。
    3 室外 、半室外钢结构采用膨胀型防火涂料时,应选用符合 环境对其性能要求的产品 。
    4 非膨胀型防火涂料涂层的厚度不应小于 10mm 。
    — 12 —

5 防火涂料与防腐涂料应相容 、匹配。

  1. 1. 4 钢结构采用包覆防火板保护时,应符合下列规定:
    1 防火板应为不燃材料,且受火时不应出现炸裂和穿透裂 缝等现象。
    2 防火板的包覆应根据构件形状和所处部位进行构造设 计,并应采取确保安装牢固稳定的措施。
    3 固定防火板的龙骨及粘结剂应为不燃材料。 龙骨应便于 与构件及防火板连接,粘结剂在高温下应能保持 一 定的强度,并
    应能保证防火板的包敷完整。
  2. 1. 5 钢结构采用包覆柔性毡状隔热材料保护时,应符合下列 规定:
    1 不应用于易受潮或受水的钢结构。
    2 在自重作用下,毡状材料不应发生压缩不均的现象。
  3. 1. 6 钢结构采用外包混凝土 、金属网抹砂浆或砌筑砌体保护 时,应符合下列规定:
    1 外包混凝土时,混凝土的强度等级不宜低于 C20。
    2 外包金属网抹砂浆时,砂浆的强度等级不宜低于 M5;金 属丝网的网格不宜大于 20mm,丝径不宜小于 0. 6mm;砂浆最小 厚度不宜小于 25mm。
    3 砌筑砌体时,砌块的强度等级不宜低于 MU10。
  4. 2 防火保护构造
  5. 2. 1 钢结构采用喷涂非膨胀型防火涂料保护时,其防火保护 构造宜按图 4. 2. 1选用。 有下列情况之 一 时,宜在涂层内设置与 钢构件相连接的镀锌铁丝网或玻璃纤维布:
    1 构件承受冲击 、振动荷载。
    2 防火涂料的粘结强度不大于 0. 05Mpa。
    3 构件的腹板高度大于 500mm且涂层厚度不小于 30mm。
    — 13 —

4 构件的腹板高度大于 500mm且涂层长期暴露在室外。

图 4. 2. 1 防火涂料的保护构造图

  1. 2. 2 钢结构采用包覆防火板保护时,钢柱的防火保护构造宜 按图 4. 2. 2- 1选用,钢梁的防火保护构造宜按图 4. 2. 2-2选用。

— 14 —

图 4. 2. 2- 1 防火板保护钢柱的构造图

— 15 —

图 4. 2. 2- 2 防火板保护钢梁的构造图

  1. 2. 3 钢结构采用包覆柔性毡状隔热材料保护时,其防火保护 构造宜按图 4. 2. 3选用。

图 4. 2. 3 柔性毡状隔热材料的防火保护构造图

— 16 —

  1. 2. 4 钢结构采用外包混凝土或砌筑砌体保护时,其防火保护 构造宜按图 4. 2. 4选用,外包混凝土宜配构造钢筋。

图 4. 2. 4 外包混凝土的防火保护构造图

  1. 2. 5 钢结构采用复合防火保护时,钢柱的防火保护构造宜按 图 4. 2. 5- 1~4. 2. 5-2选用,钢梁的防火保护构造宜按图 4. 2. 5- 3 选用。

— 17 —

图 4. 2. 5- 1 钢柱采用防火涂料和防火板复合保护的构造图

图 4. 2. 5- 2 钢柱采用柔性毡和防火板复合保护的构造图

— 18 —

图 4. 2. 5- 3 钢梁采用防火涂料和防火板复合保护的构造图

— 19 —

5 材料特性

  1. 1 钢 材
  2. 1. 1 高温下钢材的物理参数应按表 5. 1. 1确定 。
    表 5. 1. 1 高温下钢材的物理参数

参 数 符 号 数 值 单 位
热膨胀系数 a松 1. 4X10— 5 m/(m. 节)
热传导系数 λ松 45 W/(m. 节)
比热容 C松 600 J/(kg. 节)
密 度 p松 7850 kg/m3

  1. 1. 2 高温下结构钢的强度设计值应按式(5. 1. 2)计算 。
    fT —η松Tf (5. 1. 2一1)
    (1. 0 20节三T松三300节
    η松T —< 松 松 300节三T松三800节
    十9. 228X10— 3T松 — 0. 2168
    (0. 5— T松/2000 800节三T松三1000节
    (5. 1. 2一2)
    式中:fT — 高温下钢材的强度设计值(N/mm2);
    η松T — 高温下钢材的屈服强度折减系数;
    f— 常温下钢材的强度设计值(N/mm2), 应按现行国家
    标准《钢结构设计规范》GB50017的规定取值;
    T松— 钢材的温度(节)。
  2. 1. 3 高温下结构钢的弹性模量应按式(5. 1. 3)计算 。
    — 20 —

EsT —XsTEs (5. 1. 3一1)
6Ts — 4760 20节三Ts 三600节
XsT —< (5. 1. 3一2)
( 6(1) 00—280(—T)s0 600节三Ts 三1000节
式中:EsT — 高温下钢材的弹性模量(N/mm2);
Es — 常温下钢材的弹性模量(N/mm2),应按照现行国家
标准《钢结构设计规范》GB50017的规定取值; XsT — 高温下钢材的弹性模量折减系数 。

  1. 1. 4 高温下耐火钢的强度可按本规程第5. 1. 2条式(5. 1. 2一1)确 定 。其中,屈服强度折减系数 ηsT应按式(5. 1. 4)计算。
    ( 5(6) T(T)s(s) —— 918(768))()) 20节三Ts 三700节
    ηsT —< (5. 1. 4)
    ( 700节三Ts 三1000节
  2. 1. 5 高 温 下 耐 火 钢 的 弹 性 模 量 可 按 本 规 程 第 5. 1. 3条 式 (5. 1. 3一1)确定 。其中,弹性模量折减系数XsT应按式(5. 1. 5)计算 。
    ( 1— 2(Ts)520(—2)0 20节三Ts <650节
    XsT —< 0. 75— 7( 2(Ts)500(—6)50) 650节三Ts <900节
    (0. 5— 0. 0005Ts 900节三Ts 三1000节
  3. 2 混凝土
  4. 2. 1 高温下普通混凝土的热工参数应按下列规定确定:
    1 热膨胀系数ac 应为 1. 8X10— 5 m/(m. 节),密度 pc 应为 2300kg/m3 。
    — 21 —

2 热传导系数λc 应按式(5. 2. 1一1)计算 。
λc —1. 68— 0. 19 十0. 0082 2 (5. 2. 1一1)
3 比热容 Cc 应按式(5. 2. 1一2)计算 。
Cc —890十56. 2 — 3. 4 2 (5. 2. 1一2)
式中:Tc — 混凝土的温度(节);
λc — 混凝土的热传导系数[w/(m. 节)] ;
Cc — 混凝土的比热容[J/(kg. 节)] 。

  1. 2. 2 高温下普通混凝土的轴心抗压强度 、弹性模量应分别按 式(5. 2. 2一1)和式(5. 2. 2一2)确定 。
    fcT —ηcTfc
    EcT —XcTEc
    式中:fcT — 温度为 Tc 时混凝土的轴心抗压强度设计值(N/mm2); fc — 常温下混凝土的轴心抗压强度设计值(N/mm2),应
    按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 取值;
    EcT — 高温下混凝土的弹性模量(N/mm2);
    Ec — 常温下混凝土的弹性模量(N/mm2),应按现行国家 标准《混凝土结构设计规范》GB50010取值;
    ηcT — 高温下混凝土的轴心抗压强度折减系数;对于强度 等级不大于 C60的混凝土,应按表 5. 2. 2取值;其 他温度下的值,可采用线性插值方法确定;
    XcT — 高温下混凝土的弹性模量折减系数;对于强度等级 不大于 C60的混凝土,应按表 5. 2. 2取值;其他温 度下的值,可采用线性插值方法确定 。

— 22 —

表 5. 2. 2 高温下普通混凝土的轴心抗压强度
折减系数 1CT及弹性模量折减系数 XCT

Tc( 节) 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
ηcT 1. 00 1. 00 0. 95 0. 85 0. 75 0. 60 0. 45 0. 30 0. 15 0. 08 0. 04 0. 01 0
XcT 1. 000 0. 625 0. 432 0. 304 0. 188

  1. 100 0. 045 0. 030 0. 015 0. 008 0. 004 0. 001 0
  2. 2. 3 高温下轻骨料混凝土的热工性能应按下列规定确定:
    1 热膨胀系数 ac 应为 0. 8X10— 5 m/(m. 节),密度 pc 应在 1600kg/m3 ~2300kg/m3 间取值 。
    2 热传导系数λc 应按式(5. 2. 3)计算 。
    <(λc —1. 0— 20节三Tc 三800节 (5. 2. 3)
    (λc —0. 5 800节三Tc 三1200节
    3 比热容 Cc 应为 840J/(kg. 节)。
  3. 2. 4 高温下轻骨料混凝土的轴心抗压强度和弹性模量可按本 规程第 5. 2. 2条式(5. 2. 2)计算 。 当轻骨料混凝土的强度等级不 大于 C60时,高温下轻骨料混凝土的轴心抗压强度折减系数 ηcT 、 弹性模量折减系数XcT可按表 5. 2. 4确定;其他温度下的值,可采 用线性插值方法确定 。
    表 5. 2. 4 高温下轻骨料混凝土的轴心抗压强度
    折减系数 1CT及弹性模量折减系数 XCT

Tc( 节) 20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
ηcT 1. 00 1. 00 1. 00

  1. 00 0. 88 0. 76 0. 64 0. 52 0. 40 0. 28 0. 16 0. 04 0
    XcT 1. 000 0. 625 0. 432 0. 304 0. 188 0. 100 0. 045 0. 030 0. 015 0. 008 0. 004 0. 001 0
  2. 2. 5 高温下其他类型混凝土的热工性能与力学性能,应通过 试验确定 。

— 23 —

  1. 3 防火保护材料
  2. 3. 1 非膨胀型钢结构防火涂料在标准火灾下的等效热传导系 数可按以下方法之一确定:
    1 按照现行国家标准《钢结构防火涂料》GB14907的相关 规定进行防火涂料耐火极限试验 , 并根据钢试件的实测升温曲线 和试件的保护层厚度按式(5. 3. 1)计算等效热传导系数 。
    2 按照本规程附录 B规定的方法 。
    λi — (5. 3. 1)
    (Ts — Ts0 )2 v
    式中:λi — 等效热传导系数[w/(m. 节)] ;
    di — 防火保护层的厚度(m);
    Fi /v— 有防火保护钢试件的截面形状系数(m — 1), 应按本规 程第 6. 2. 2条计算;
    Ts — 钢试件的平均温度(节), 取 540节;
    Ts0— 试验开始时钢试件的温度 , 可取 20节;
    t0— 钢试件的平均温度达到 540节的时间(s)。
  3. 3. 2 膨胀型防火涂料保护层在标准火灾下的等效热阻 , 可按 以下方法之一确定:
    1 按照国家标准《钢结构防火涂料》GB14907的相关规定 进行防火涂料耐火极限试验 , 并根据钢试件的实测升温曲线按式 (5. 3. 2)计算膨胀型防火涂料保护层的等效热阻 。
    2 按照本规程附录 B规定的方法 。
    Ri — 5十(X)0(1)02(—))52 — 0. 044X (5. 3. 2)
    — 24 —

式中:Ri — 防火保护层的等效热阻(对应于该防火保护层厚度) (m2 .节/w);
其他符号的含义同式(5. 3. 1)。

  1. 3. 3 膨胀型防火涂料应给出最大使用厚度 、最小使用厚度的 等效热阻以及防火涂料使用厚度按最大使用厚度与最小使用厚 度之差的 1/4递增的等效热阻,其他厚度下的等效热阻可采用线 性插值方法确定 。
  2. 3. 4 其他防火保护材料的等效热阻或等效热传导系数,应通
    过试验确定 。

— 25 —

6 火灾升温曲线与钢构件升温计算

  1. 1 火灾升温曲线
  2. 1. 1 常见建筑的室内火灾升温曲线可按下列规定确定:
    1 对于以纤维类物质为主的火灾,可采用标准火灾升温曲 线,可按式(6. 1. 1- 1)确定 。
    Tg — Tg0 —345lg(8t十1) (6. 1. 1- 1)
    2 对于以径类物质为主的火灾,可采用碳氢升温曲线,可按 式(6. 1. 1- 2)确定 。
    Tg — Tg0 —1080X(1— 0. 325e — t/6 — 0. 675e — 2. 5t ) (6. 1. 1- 2)
    式中:t— 火灾持续时间(min);
    Tg — 火灾发展到 t 时刻的热烟气平均温度(节);
    Tg0— 火灾前室内环境的温度(节),可取 20节 。
  3. 1. 2 当能准确确定建筑的火灾荷载 、可燃物类型及其分布 、几 何特征等参数时,可采用有科学依据的性能化设计方法,火灾升 温曲线可按其他有可靠依据的火灾模型确定 。
  4. 1. 3 当实际火灾升温曲线不同于标准火灾升温曲线时,钢结 构在实际火灾作用下的等效爆火时间 te 可按实际火灾升温曲线 、 时间轴 、时刻 t 直线三者所围成的面积与标准火灾升温曲线 、时间 轴 、时刻 te 直线三者所围成的面积相等的原则经计算确定 。
  5. 2 钢构件升温计算
  6. 2. 1 火灾下无防火保护钢构件的温度可按式(6. 2. 1)计算 。
    ΔTS —aX X X(Tg — TS)Δt (6. 2. 1- 1)
    — 26 —

a — ac 十ar (6. 2. 1- 2)
ar —erC Tg — Ss (6. 2. 1- 3)
式中: t— 火灾持续时间(s);
Δt— 时间步长(s), 取值不宜大于 5s;
ΔTs — 钢构件在时间(t , t 十Δt )内的温升(节);
Ts , Tg — 分别为 t 时刻钢构件的内部温度和热烟气的平均温 度(节);
ps , Cs — 分别为钢材的密度(kg/m3)和比热[J/(kg. 节)] ;
F/V— 无防火保护钢构件的截面形状系数(m — 1), 可按本规 程附录 C计算;
F— 单位长度钢构件的受火表面积(m2/m);
V— 单位长度钢构件的体积(m3/m);
a— 综合热传递系数[w/(m2 . 节)] ;
ac — 热对流传热系数[w/(m2 .节)] , 可取25w/(m2 .节); ar — 热辐射传热系数[w/(m2 . 节)] ;
er — 综合辐射率 , 可按表 6. 2. 1取值;
C— 斯蒂芬 – 波尔弦曼常数 , 为 5. 67X10— 8w/(m2 . 节4)。
当火灾为标准火灾时 , 无防火保护钢构件的温度也可按本规 程附录 E查表确定 。
表 6. 2. 1 综合辐射率εr

钢 构 件 形 式 综合辐射率er
四面受火的钢柱

  1. 7

钢梁 上翼缘埋于混凝土楼板内 , 仅下翼缘 、腹板受火 0. 5
混凝土楼板 放置在上翼缘 上翼缘的宽度与梁高之比 >0. 5 0. 5
上翼缘的宽度与梁高之比 <0. 5 0. 7
箱梁 、格构梁 0. 7

— 27 —

  1. 2. 2 火灾下有防火保护钢构件的温度可按式(6. 2. 2- 1)计算 。
    ΔTS —aX 1 X Fi X(T — T)Δt (6. 2. 2- 1)
    pScS V g S
    1 当 防 火 保 护 层 为 非 轻 质 防 火 保 护 层,即 2pi cidiFi > pScSV 时
    a— 1十 X (6. 2. 2- 2)
    2 当防火保护层为轻质防火保护层,即 2pi cidiFi 三pScSV 时
    对于膨胀型防火涂料防火保护层
    a —
    对于非膨胀型防火涂料 、防火板等防火保护层
    a —
    式中:ci — 防火保护材料的比热[J/(kg.节)] ;
    pi — 防火保护材料的密度(kg/m3);
    Ri — 防火保护层的等效热阻(m2 .节/w);
    λi — 防火保护材料的等效热传导系数[w/(m.节)] ;
    di — 防火保护层的厚度(m);
    Fi /V— 有防火保护钢构件的截面形状系数(m — 1),可按本规 程附录 D计算;
    Fi — 有防火保护钢构件单位长度的受火表面积(m2/m); 对于外边缘型防火保护,取单位长度钢构件的防火保 护材料内表面积;对于非外边缘型防火保护,取沿单 位长度钢构件所测得的可能的矩形包装的最小内表 面积;
    V— 单位长度钢构件的体积(m3/m)。
    当火灾为标准火灾时,轻质防火保护层保护的钢构件的温度 也可按本规程附录 E查表确定 。
    — 28 —
  2. 2. 3 在标准火灾下,采用轻质防火保护层的钢构件的温度可 按式(6. 2. 3)近似计算;在非标准火灾下,计算采用轻质防火保护 层的钢构件的温度时,火灾时间 t 应采用按本规程第 6. 1. 3条确 定的等效爆火时间 te 。
    Ts —(槡 0. 044十5. 0X10— 5a — 0. 2)t 十Ts0 Ts 三700节
    (6. 2. 3)
    式中:t— 火灾持续时间(s)。

— 29 —

7 钢结构耐火验算与防火保护设计

  1. 1 承载力法

I 基本钢构件

  1. 1. 1 火灾下轴心受拉钢构件或轴心受压钢构件的强度应按式 (7. 1. 1)验算 。
    三fT (7. 1. 1)
    式中:N— 火灾下钢构件的轴拉力或轴压力设计值;
    An — 钢构件的净截面面积;
    fT — 高温下钢材的强度设计值 , 按本规程第 5. 1节的规定 确定 。
  2. 1. 2 火灾下轴心受压钢构件的稳定性应按式(7. 1. 2)验算 。
    三fT
    PT —acP
    式中:N— 火灾下钢构件的轴向压力设计值;
    A— 钢构件的毛截面面积;
    PT — 高温下轴心受压钢构件的稳定系数;
    P— 常温下轴心受压钢构件的稳定系数 , 应按现行国家标 准《钢结构设计规范》GB50017的规定确定;
    ac — 高温下轴心受压钢构件的稳定验算参数 , 应根据构件 长细比和构件温度按表 7. 1. 2确定 。

— 30 —

表 7. 1. 2 高温下轴心受压钢构件的稳定验算参数 仪c

构件材料 结构钢构件 耐火钢构件
λ 槡fy /235
三10 50 100 150 200 250 三10 50 100 150 200 250

温 度 (节) 三50 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000
100 0. 998 0. 995 0. 988 0. 983

  1. 982 0. 981 0. 999 0. 997 0. 993 0. 989 0. 989 0. 988
    150 0. 997 0. 991 0. 979 0. 970 0. 968 0. 968 0. 998 0. 995 0. 989 0. 984 0. 983 0. 983
    200 0. 995 0. 986 0. 968 0. 955 0. 952 0. 951 0. 998 0. 994 0. 987 0. 980 0. 979 0. 979
    250 0. 993 0. 980 0. 955 0. 937 0. 933 0. 932 0. 998 0. 994 0. 986 0. 979 0. 978 0. 977
    300 0. 990 0. 973 0. 939 0. 915 0. 910 0. 909 0. 998 0. 994 0. 987 0. 980 0. 979 0. 979
    350 0. 989 0. 970 0. 933 0. 906 0. 902 0. 900 0. 998 0. 996 0. 990 0. 986 0. 985 0. 985
    400 0. 991 0. 977 0. 947 0. 926 0. 922 0. 920 1. 000 0. 999 0. 998 0. 997 0. 996 0. 996
    450 0. 996 0. 990 0. 977 0. 967 0. 965 0. 965 1. 000 1. 001 1. 008 1. 012 1. 014 1. 015
    500 1. 001 1. 002 1. 013 1. 019 1. 023 1. 024 1. 001 1. 004 1. 023 1. 035 1. 041 1. 045
    550 1. 002 1. 007 1. 046 1. 063 1. 075 1. 081 1. 002 1. 008 1. 054 1. 073 1. 087 1. 094
    600 1. 002 1. 007 1. 050 1. 069 1. 082 1. 088 1. 004 1. 014 1. 105 1. 136 1. 164 1. 179
    650 0. 996 0. 989 0. 976 0. 965 0. 963 0. 962 1. 006 1. 023 1. 188 1. 250 1. 309 1. 341
    700 0. 995 0. 986 0. 969 0. 955 0. 952 0. 952 1. 008 1. 030 1. 245 1. 350 1. 444 1. 497
    750
  2. 000 1. 001 1. 005 1. 008 1. 009 1. 009 1. 011 1. 044 1. 345 1. 589 1. 793 1. 921
    800 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 1. 012 1. 050 1. 378 1. 722 1. 970 2. 149
    注:1 表中λ为构件的长细比 , fy 为常温下钢材强度标准值 。
    2 温度不大于 50节时 , ac 可取 1. 0;温度大于 50节时 , 表中未规定温度时的 ac 应 按线性插值方法确定 。
  3. 1. 3 火灾下单轴受弯钢构件的强度应按式(7. 1. 3)验算 。
    三fT (7. 1. 3)
    式中:M— 火灾下钢构件最不利截面处的弯矩设计值;
    Wn — 钢构件最不利截面的净截面模量;
    Y— 截面塑性发展系数 。
  4. 1. 4 火灾下单轴受弯钢构件的稳定性应按式(7. 1. 4)验算 。
    — 31 — 三fT (7. 1. 4- 1)
    三0. 6
  1. 6
    式中:M— 火灾下钢构件的最大弯矩设计值;
    w— 按受压最大纤维确定的构件毛截面模量;
    pbT — 高温下受弯钢构件的稳定系数;
    pb — 常温下受弯钢构件的稳定系数 , 应按现行国家标准 《钢结构设计规范》GB50017的规定确定;当 pb > 0. 6时 , pb 不作修正;
    ab — 高温下受弯钢构件的稳定验算参数 , 应按表7. 1. 4确定。
    表 7. 1. 4 高温下受弯钢构件的稳定验算参数 仪b

温度( 节)
材料 20 100 150 200 250 300 350 400
结构钢构件 1. 000 0. 980 0. 966 0. 949 0. 929 0. 905 0. 896 0. 917
耐火钢构件 1. 000 0. 988 0. 982 0. 978 0. 977 0. 978 0. 984 0. 996
温度( 节)
材料 450 500 550 600 650 700 750 800
结构钢构件 0. 962 1. 027 1. 094 1. 101 0. 961 0. 950 1. 011 1. 000
耐火钢构件 1. 017 1. 052 1. 111 1. 214 1. 419 1. 630 2. 256 2. 640

  1. 1. 5 火灾下拉弯或压弯钢构件的强度应按式(7. 1. 5)验算 。
    士 士 三fT (7. 1. 5)
    式中:MX , My — 火灾下最不利截面处对应于强轴 工 轴和弱轴 > 轴的弯矩设计值;
    wnX ,wny — 对强轴和弱轴的净截面模量;
    YX , Yy — 绕强轴和绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数 。 — 32 —
  2. 1. 6 火灾下压弯钢构件绕强轴 工轴弯曲和绕弱轴 > 轴弯曲时 的稳定性应分别按式(7. 1. 6- 1)和式(7. 1. 6- 2)验算 。
    十 十η 三fT (7. 1. 6- 1)
    N,E()XT —π2ESTA/(1. 1λX(2))
    十η 十 三fT (7. 1. 6- 2)
    N,E()YT —π2ESTA/(1. 1λY(2))
    式中: N— 火灾下钢构件的轴向压力设计值;
    MX , MY— 火灾下所计算钢构件段范围内对强轴和弱轴的
    最大弯矩设计值;
    A— 钢构件的毛截面面积;
    WX ,WY— 对强轴和弱轴按其最大受压纤维确定的毛截面 模量;
    N,E()XT , N,E()YT — 高温下绕强轴和弱轴弯曲的参数;
    λX , λY— 对强轴和弱轴的长细比;
    PXT , PYT — 高温下轴心受压钢构件对应于强轴和弱轴失稳的 稳定系数 , 应按本规程第 7. 1. 2条式(7. 1. 2- 2) 计算;
    Pb XT , PbYT — 高温下均匀弯曲受弯钢构件对应于强轴和弱轴 失稳的 稳 定 系 数 , 应 按 本 规 程 第 7. 1. 4条 式
    (7. 1. 4- 2)计算;
    η— 截面影响系数 , 对于闭口截面 , 取 0. 7;对于其他 截面 , 取 1. 0;
    βmX , βmY— 弯矩作用平面内的等效弯矩系数 , 应按下列规定
    采用(βm 表示 βmX、βmY):
    1)框架柱和两端支承的构件:
    ① 无横向荷载作用时:取 βm —0. 65十0. 35M2/M1 , M1 和 M2 为端弯矩 , 使构件产生同向曲率(无反弯点)时取同号;
    — 33 —

使构件产生反向曲率(有反弯点)时取异号 , | M1 |>|M2 | ; ② 有端弯矩和横向荷载同时作用时:使构件产生同向 曲率时 , βm —1. 0;使构件产生反向曲率时 , βm —0. 85;
③ 无端弯矩但有横向荷载作用时:βm —1. 0。
2)悬臂构件和分析内力未考虑二阶效应的无支撑纯框架 和弱支撑框架柱 , βm —1. 0。
βtX , βty — 弯矩作用平面外的等效弯矩系数 , 应按下列规定 采用(βt 表示 βty 、βty ):
1)在弯矩作用平面外有支承的构件 , 应根据两相邻支承点 间构件段内的荷载和能力情况确定:
① 所 考 虑 构 件 段 无 横 向 荷 载 作 用 时:βt —0. 65十 0. 35M2/M1 , M1 和 M2 为在弯矩作用平面内的端弯矩 , 使构件产生同向曲率(无反弯点)时取同号;使构件产生 反向曲率(有反弯点)时取异号 , |M1 |>|M2 | ;
② 所考虑构件段有端弯矩和横向荷载同时作用时:使 构件产生同向曲率时 , βt —1. 0;使构件产生反向曲率 时 , βt —1. 0;
③ 所考虑构件段无端弯矩但有横向荷载作用时:βt —1. 0。 2)弯矩作用平面外为悬臂的构件 , βt —1. 0。
Ⅱ 钢框架梁 、 柱

  1. 1. 7 火 灾 下 受 楼 板 侧 向 约 束 的 钢 框 架 梁 的 承 载 力 可 按 式 (7. 1. 7)验算 。
    M三fTWP (7. 1. 7)
    式中:M— 火灾下钢框架梁上荷载产生的最大弯矩设计值 , 不 考虑温度内力;
    WP— 钢框架梁截面的塑性截面模量 。
  2. 1. 8 火灾下钢框架柱的稳定承载力可按式(7. 1. 8)验算 。
    三0. 7fT (7. 1. 8)
    — 34 —

式中:N— 火灾下钢框架柱所受的轴压力设计值;
A— 钢框架柱的毛截面面积;
PT — 高温下轴心受压钢构件的稳定系数,应按式(7. 1. 2- 2)计 算,其中钢框架柱计算长度应按柱子长度确定。

  1. 2 临界温度法

I 基本钢构件的临界温度

  1. 2. 1 轴心受拉钢构件的临界温度 Td 应根据截面强度荷载比 R按表 7. 2. 1确定,R应按式(7. 2. 1)计算 。
    R— (7. 2. 1)
    式中:N— 火灾下钢构件的轴拉力设计值;
    An — 钢构件的净截面面积;
    f— 常温下钢材的强度设计值 。
    表 7. 2. 1 按截面强度荷载比 R确定的钢构件的临界温度Td( 考)

R 0. 30 0. 35 0. 40 0. 45 0. 50 0. 55 0. 60 0. 65 0. 70 0. 75 0. 80 0. 85 0. 90
结构 钢构件 663 641 621 601 581 562 542 523 502 481 459 435 407
耐火 钢构件 718 706 694 679 661 641 618 590 557 517 466 401 313

  1. 2. 2 轴心受压钢构件的临界温度 Td ,应取临界温度 Td(/) 、Td(Ⅱ)中
    的较小者 。 临界温度 Td(/) 应根据截面强度荷载比 R 按本规程第 7. 2. 1条表7. 2. 1确定,R应按式(7. 2. 2- 1)计算;临界温度 Td(Ⅱ)应 根据构件稳定荷载比 R/ 和构件长细比λ按表 7. 2. 2确定,R/ 应按 式(7. 2. 2- 2)计算 。
    R— (7. 2. 2- 1)
    R/ — N (722- 2)
    — 35 —

式中:N— 火灾下钢构件的轴压力设计值;
A— 钢构件的毛截面面积;
P— 常温下轴心受压钢构件的稳定系数 。
表7. 2. 2 根据稳定荷载比R/确定的轴心受压钢构件的临界温度Tnd(考)

构件材料 结构钢构件
耐火钢构件
λ 槡fy /235
三50 100 150 200 >250 三50 100 150 200 >250

R, 0. 30 661 660 658 658 658 721 743 761 776 786
0. 35 640 640 640 640 640 709 727 743 758 767
0. 40 621 623 624 625 625 697 715 727 740 750
0. 45 602 608 610 611 611 682 704 713 724 732
0. 50 582 590 594 596 597 666 692 702 710 717
0. 55 563 571 575 577 578 646 678 690 699 703
0. 60 544 553 556 559 560 623 661 675 686 691
0. 65 524 531 534 537 539 596 638 655 669 676
0. 70 503 507 510 512 513 562 600 623 644 655
0. 75 480 481 480 481 482 521 548 567 586 596
0. 80
456 450 443 442 441 468 481 492 498 504
0. 85 428 412 394 390 388 399 397 395 393 393
0. 90 393 362 327 318 315 302 288 272 270 268
注:表中 λ为构件的长细比,fy 为常温下钢材强度标准值 。

  1. 2. 3 单轴受弯钢构件的临界温度 Td 应取下列临界温度 T,d() 、 Td(Ⅱ)中的较小者:
    1 临界温度 T,d() 应根据截面强度荷载比 R按本规程第7. 2. 1 条表 7. 2. 1确定,R应按式(7. 2. 3- 1)计算 。
    ywnf . .
    式中:M— 火灾下钢构件最不利截面处的弯矩设计值;
    wn — 钢构件最不利截面的净截面模量;
    — 36 —

Y— 截面塑性发展系数 。
2 临界温度 Td(Ⅱ)应根据构件稳定荷载比 R/ 和常温下受弯构
件的稳定系数 pb 按表 7. 2. 3确定 Td(Ⅱ),R/ 应按式(7. 2. 3- 2)计算 。
R/ — M (723- 2)
式中:M— 火灾下钢构件的最大弯矩设计值;
pb — 常温下受弯钢构件的稳定系数,应根据现行国家标 准《钢结构设计规范》GB50017的规定计算;
W— 钢构件的毛截面模量 。
表7. 2. 3 根据构件稳定荷载比 R/确定的受弯钢构件的临界温度 (考)

构件材料 结构钢构件 耐火钢构件
pb 三0. 5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9 1. 0 三0. 5 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9 1. 0

RI

  1. 30 657 657 661 662 663 664 764 750 740 732 726 718
    1. 35 640 640 641 642 642 642 748 734 724 717 712 706
    2. 40 626 625 624 623 623 621 733 720 712 706 701 694
    3. 45 612 610 608 606 604 601 721 709 701 694 688 679
    4. 50 599 594 591 588 585 582 709 698 688 680 672 661
    5. 55 581 576 572 569 566 562 699 685 673 663 653 641
    6. 60 563 557 553 549 547 543 688 670 655 642 631 618
    7. 65 542 536 532 528 526 523 673 650 631 615 603 590
    8. 70 515 511 508 506 505 503 655 621 594 580 569 557
    9. 75 482 482 483 483 482 482 625 572 547 535 526 517
    10. 80 439 439
      452 456 458 459 525 496 483 476 471 466
    11. 85 384 384 417 426 431 434 393 393 397 399 400 400
  2. 2. 4 拉弯钢构件的临界温度 Td ,应根据截面强度荷载比 R按 本规程第 7. 2. 1条表 7. 2. 1确定,R应按式(7. 2. 4)计算 。

— 37 —

士Y父w(MX)nX 士
式中: N— 火灾下钢构件的轴拉力设计值;
MX , My — 火灾下钢构件最不利截面处对应于强轴和弱轴 的弯矩设计值;
An — 钢构件最不利截面的净截面面积;
wnX ,wny — 对强轴和弱轴的净截面模量;
YX , Yy — 绕强轴和绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数 。

  1. 2. 5 压弯钢构件的临界温度 Td 应取下列临界温度 Td(/) 、Td(Ⅱ)X、 Td(Ⅱ)y 中的最小者:
    1 临界温度 Td(/) 应根据截面强度荷载比 R按表7. 2. 1确定 , R应按式(7. 2. 5- 1)计算 。
    R— 士 士 (7. 2. 5- 1)
    式中:N— 火灾下钢构件的轴压力设计值 。
    2 临界温度 Td(Ⅱ)X应根据绕强轴 父 轴弯曲的构件稳定荷载比 RX(/) 和长细比λX 分别按表7. 2. 5- 1和表7. 2. 5- 2确定 , RX(/) 应按式 (7. 2. 5- 2)计算 。
    RX(/)— f(1) [P父A(N)十YXw X(1β—mo(X) 8(MX)N/NE(/)X)十ηP(β)b(t)y(y)w(M)yy ]
    (7. 2. 5- 2)
    NE(/)X —π2EsA/(1. 1λX(2))
    式中:MX , My — 火灾下所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最 大弯矩设计值;
    wX ,wy — 对强轴和弱轴的毛截面模量;
    NE(/)X— 绕强轴弯曲的参数;
    Es — 常温下钢材的弹性模量;
    — 38 —

λX— 对强轴的长细比;
PX— 常温下轴心受压构件对强轴失稳的稳定系数;
PbY— 常温下均匀弯曲受弯构件对弱轴失稳的稳定系
数 , 应按现行国家标准《钢 结 构 设 计 规 范》GB 50017的规定计算;
YX— 绕强轴弯曲的截面塑性发展系数;
η— 截面影响系数 , 对于闭口截面 , η—0. 7;对于其 他截面 , η—1. 0;
βmX— 弯矩作用平面内的等效弯矩系数 , 应按本规程 第 7. 1. 6条的规定计算;
βtY— 弯矩作用平面外的等效弯矩系数 , 应按本规程 第 7. 1. 6条的规定计算 。
3 临界温度 Td(Ⅱ)Y应根据绕强轴 > 轴弯曲的构件稳定荷载比
RY(I)和长细比λY 分别按表 7. 2. 5- 1和表 7. 2. 5- 3确定 , RY(I)应按式
(7. 2. 5- 3)计算 。
RY(I)— 十η 十 ]
(7. 2. 5- 3)
NE(I)Y —π2EsA/(1. 1λY(2))
式中:NE(I)Y— 绕强轴弯曲的参数;
λY— 钢构件对弱轴的长细比;
PY— 常温下轴心受压构件对弱轴失稳的稳定系数;
Pb X— 常温下均匀弯曲受弯构件对强轴失稳的稳定系数 , 应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的 规定计算;
YY— 绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数 。

— 39 —

表 7. 2. 5- 1 压弯结构钢构件按稳定荷载比 Rx(/)(或 Ry(/) )
确定的临界温度 Td(八)x(或 Td(八)y )( 考)

RX(/)(或 Ry(/))

  1. 30 0. 35 0. 40 0. 45 0. 50 0. 55 0. 60 0. 65 0. 70 0. 75 0. 80 0. 85 0. 90

λX

λy 槡 三50 657 636 616 597 577 558 538 519 498 477 454 431 408
100 648 628
610 592 573 553 533 513 491 468 443 416 390
150 645 625 608 591 572 552 532 510 487 462 434 404 374
>200 643 624 607 590 571 552 531 509 486 459 430 400 370

压弯耐火钢构件按稳定荷载比 Rx(/)(或 Ry(/) )
确定的临界温度 Td(n)x(或 Td(n)y )( 考)

R,y()

  1. 30 0. 35 0. 40 0. 45 0. 50 0. 55 0. 60 0. 65 0. 70 0. 75 0. 80 0. 85 0. 90

λy 槡 三50 717 705 692 677 660 640 616 587 553 511 459 403 347
100 722 708 696 682 666 647 622 590 552 504 442 375 308
150 728 714 701 688 673 655 630 598 555 502 434 360 286
>200
731 716 703 690 676 658 635 601 557 501 430 353 276

Ⅱ 钢框架梁 、柱的临界温度

  1. 2. 6 受楼板侧向约束的钢框架梁的临界温度 Td 可根据截面 强度荷载比 R 按 本 规 程 第 7. 2. 1条 表 7. 2. 1确 定 , R 应 按 式 (7. 2. 6)计算 。
    R— (7. 2. 6)
    式中:M— 钢框架梁上荷载产生的最大弯矩设计值 , 不考虑温 度内力;
    Wp — 钢框架梁截面的塑性截面模量 。
  2. 2. 7 钢框架柱的临界温度 Td 可根据稳定荷载比 R/ 按本规程
    — 40 —

第 7. 2. 2条表 7. 2. 2确定,R/ 应按式(7. 2. 7)计算 。
R/ — N (727)
式中:N— 火灾时钢框架柱所受的轴压力设计值;
A— 钢框架柱的毛截面面积;
P— 常温下轴心受压构件的稳定系数 。
Ⅲ 防火保护层的设计厚度

  1. 2. 8 钢构件采用轻质防火保护层时,防火保护层的设计厚度 可根据钢构件的临界温度按下列规定确定:
    1 对于膨胀型防火涂料,防火保护层的设计厚度宜根据防 火保护材料的等效热阻经计算确定 。 等效热阻可根据临界温度 按式(7. 2. 8- 1)计算:
    Ri — 5十(X)0(1)02(—))52 — 0. 044X (7. 2. 8- 1)
    2 对于非膨胀型防火涂料 、防火板,防火保护层的设计厚度 宜根 据 防 火 保 护 材 料 的 等 效 热 传 导 系 数 按 式(7. 2. 8- 2)计 算
    确定 。
    di —Ri λi (7. 2. 8- 2)
    式中:Ri — 防火保护层的等效热阻(m2 . 节/w);
    Td — 钢构件的临界温度(节);
    Ts0— 钢构件的初始温度(节),可取 20节;
    tm — 钢构件的设计耐火极限(s);当火灾热烟气的温度不 按标准火灾升温曲线确定时,应取等效爆火时间;
    Fi /v— 有防火保护钢构件的截面形状系数(m — 1);
    di — 防火保护层的设计厚度(m);
    λi — 防火保护材料的等效热传导系数[w/(m. 节)] 。
  2. 2. 9 钢构件采用非轻质防火保护层时,防火保护层的设计厚 度应按本规程第 6. 2. 2条的规定经计算确定 。
    — 41 —

8 组合构件耐火验算与防火保护设计

  1. 1 钢管混凝土柱
  2. 1. 1 符合下列条件的钢管混凝土柱,可按本规程第 8. 1. 2~
  3. 1. 9条进行耐火验算与防火保护设计 。
    1 钢管采用 Q235、Q345、Q390和 Q420钢,混凝土强度等 级为 C30~C80,且含钢率 As /Ac 为 0. 04~0. 20。
    2 柱长细比 λ为 10~60。
    3 圆钢管混凝土柱的截面外直径为 200mm~1400mm,荷 载偏心率e/T为 0~3. 0(e为荷载偏心距,T为钢管截面外半径); 矩形钢管混凝土柱的截面短边长度为 200mm~1400mm,荷载偏 心率e/T为 0~3. 0(e为荷载偏心距,T为荷载偏心方向边长的 一 半)。
  4. 1. 2 钢管混凝土柱应根据其荷载比 R、火灾下的承载力系数 KT 按下列规定采取防火保护措施 。其中,荷载比 R按第8. 1. 3条 计算,圆钢管混凝土柱 、矩形钢管混凝土柱火灾下的承载力系数 KT 分别按第 8. 1. 6、8. 1. 7条的规定计算 。
    1 当 RKT 时,应采取防火保护措施 。对于圆钢管混凝土 柱,按第 8. 1. 8条计算防火保护层厚度;对于矩形钢管混凝土柱, 按第 8. 1. 9条计算防火保护层厚度 。
  5. 1. 3 钢管混凝土柱的荷载比应按式(8. 1. 3)计算 。
    R— (8. 1. 3)
    式中:R— 钢管混凝土柱的荷载比;
    — 42 —

N— 火灾下钢管混凝土柱的轴压力设计值;
N* — 常温下钢管混凝土柱的抗压承载力设计值 , 可按本规 程第 8. 1. 4、8. 1. 5条的规定确定 。

  1. 1. 4 常温下圆钢管混凝土柱的抗压承 载 力 设 计 值 N* , 当 M/Mu 三1时 , 应按式(8. 1. 4- 1)计算确定;当 M/Mu >1时 , 应按式 (8. 1. 4- 2)计算确定 。
    <( 十 —1
    (2P3η0三 Nu(N) 三1 ( — 1. 15 — < 十 —1 (P3η0三 Nu(N) <2P3η0
    (8. 1. 4- 2)
    其中: Nu —(1. 14十1. 02 (As 十Ac )fc
    Mu —(1. 14十1. 02 1. 1十0. 48ln 十0. 1)]wsc fc
    NE — π 2(Es As EcAc )

( 0. 5— 0. 245
η0 —<
(0. 1十0. 14

— 43 —

( 1
b(λ—λ0)
b
(λ 十35)3 — b(35十2λ —λ0)
(λp —λ0)(λp 十35)3
b—(13000十4657ln f(23)y5)(fck(2)十(5)5)0. 3(1Ac(0A)s )0. 05
λ—
λ — 1743
p 槡 fy
λ0 —π fc( 1)k X140(2)2(0) 十(十)1(5)51(0)4
式中:N* — 常温下钢管混凝土柱的抗压承载力设计值;
M— 常温下所计算构件段范围内的最不利组合下的弯 矩值;
Nu — 常温下轴心受压钢管混凝土短柱的抗压承载力设
计值;
NE— 欧拉临界力;
Mu — 常温下 钢 管 混 凝 土 柱 受 纯 弯 时 的 抗 弯 承 载 力 设 计值;
f— 常温下钢材的强度设计值;
fy — 常温下钢材的屈服强度;
fc — 常温下混凝土的轴心抗压强度设计值;
fck — 常温下混凝土的轴心抗压强度标准值;
— 44 —

Ac — 钢管混凝土柱中混凝土的截面面积;
As — 钢管混凝土柱中钢管的截面面积;
Ec — 常温下混凝土的弹性模量;
Es — 常温下钢材的弹性模量;
D— 截面高度 , 取柱截面外直径;
l0— 计算长度;
Wsc — 截面抗弯模量 , 取柱截面外直径计算;
a , b , η0— 计算参数;
βm — 等效弯矩系数 , 按现行国家标准《钢结构设计规范》
GB50017确定;
P— 轴心受压稳定系数;
λ— 长细比;
λp — 弹性失稳的界限长细比;
λ0— 弹塑性失稳的界限长细比 。

  1. 1. 5 常温下矩形钢管混凝土柱的抗压承载力设计值 N* , 应取 其平面外和平面内失稳承载力的较小值 。其中 , 平面外失稳承载 力应按式(8. 1. 5- 1)计算确定;当 M/Mu 三1时 , 平面内失稳承载 力应按式(8. 1. 5- 2)计算确定;当 M/Mu >1时 , 平面内失稳承载 力应按式(8. 1. 5- 3)计算确定 。
    十 —1 (8. 1. 5- 1)
    <( 十 —1
    (2P3η0三 Nu(N*) 三1

— 45 —

& — 1. 3 —
% 十 —1
‘P3η0$ N”Nu (2P3η0
(8. 1. 5- 3)
其中:Nu —(1. 18十0. 85 (As 十Ac )fc
Mu — [1. 04十0. 48ln 十0. 1)][1. 18十0. 85 wsc fc
NE — π 2(Es As 十EcAc )
& 0. 5— 0. 318
η0 —%
‘ 0. 1十0. 13
& 1
b(λ—λ0)
b

(λ 十35)3 — b(35十2λ —λ0)
(λp —λ0)(λp 十35)3
b—(13500十4810ln fck(2)十(5)5)0. 3 0. 05
λ— 2槡 D(3)l0
λ — 1811
p 槡 fy
46 —

λ0 —π fc( 1)k X028(2)5(0) 十(十)1(4)51(0)8
式中:D— 截面高度;当弯矩作用于截面强轴方向时 , 取柱截面 长边长度;当弯矩作用于截面弱轴方向时 , 取柱短边 长度;
Wsc — 弯矩作用平面内的截面抗弯模量 , 取柱截面外边尺寸 计算 。

  1. 1. 6 标准火灾下受火时间不大于 3. 0h的无防火保护圆钢管 混凝土柱 , 其火灾下的承载力系数 KT 可按式(8. 1. 6)计算 , 也可 按本规程附录 F查表确定;对于非标准火灾 , 式(8. 1. 6)中的受火
    时间 t 应取等效爆火时间 。
    ( 1十a(1)t0(2). 5 1 t0三t1
    KT —< 1十at1(2). 5 十b(t0 —t1) t1t2
    其中:a— [ — 0. 13
    X(— 2. 85 十19. 45)
    b—
    K— [0. 0034 X[ —0. 1
    t1 — [ — 1. 31X10— 2
    — 47 —

X [7. 2X10— 3
t2 — [0. 007
X [0. 006
t0 —
式中: KT — 火灾下钢管混凝土柱的承载力系数;
t— 受火时间(h);
C— 钢管混凝土柱截面周长(mm);
λ— 长细比;
a’b’K’t1 ’t2 ’t0— 计算参数 。

  1. 1. 7 标准火灾下受火时间不大于 3. 0h的无防火保护矩形钢 管混凝土柱 ’其火灾下的承载力系数 KT 可按式(8. 1. 7)计算 ’也 可按本规程附录 F查表确定;对于非标准火灾 ’式(8. 1. 7)中的受 火时间 t 应取等效爆火时间 。
    ( 1 t0三t1
    KT —< bt0(2)十1十1(a — b)t1(2) t1t2
    其中:a— [0. 015
    X [ — 2. 56
    b— [ — 0. 19
    X [ — 0. 19
    — 48 —

K—0. 042X t1 —0. 38X [0. 02 t2 — [0. 03
X [0. 022
t0 —

  1. 1. 8 标准火灾下受火时间不大于 3. 0h的圆钢管混凝土柱 , 其 防火保护层的设计厚度可按式(8. 1. 8- 1)和式(8. 1. 8-2)计算 , 也 可按本规程附录 G查表确定;对于非标准火灾 , 式(8. 1. 8)中的受 火时间 t 应取等效爆火时间 。
    1 防火保护层采用金属网抹 M5水泥砂浆
    di —KLR(135— 1. 12λ)(1. 85t — 0. 5t2 十0. 07t3)C0. 0045λ — 0. 396
    (8. 1. 8- 1)
    ( 1 R<0. 77且KT <0. 77 KLR —< 3. 618— 0. 15t —(3. 4— 0. 2t)R R>0. 77且KT <0. 77 ((2. 5t十2. 3) KT >0. 77
    2 防火保护层采用非膨胀型钢结构防火涂料
    di —KLR(19. 2t十9. 6)C0. 0019λ — 0. 28 (8. 1. 8- 2)
    ( R— KT
  2. 77— KT
    KLR
    R— KT

式中:di — 防火保护层厚度(mm);
KT — 钢管混凝土柱火灾下的承载力系数;
R— 荷载比;
t— 受火时间(h);
c— 钢管混凝土柱截面周长(mm);
λ— 长细比;
KLR — 计算参数 , 当计算值大于 1. 0时 , 取KLR —1. 0;当计算 值小于 0时 , 取KLR —0。

  1. 1. 9 标准火灾下受火时间不大于 3. 0h的矩形钢管混凝土柱 , 其防火保护层的设计厚度可按式(8. 1. 9- 1)和式(8. 1. 9-2)计算 , 也可按本规程附录 G查表确定;对于非标准火灾 , 式(8. 1. 9)中的 受火时间 t 应取等效爆火时间 。
    1 防火保护层采用金属网抹 M5水泥砂浆
    — 4
    di —KLR(220. 8t十123. 8)c3. 25X10 λ — 0. 3075 (8. 1. 9- 1)
  2. 77— KT R<0. 77且KT <0. 77 KLR —< R>077且K <0 77

(5. 7t 1— KT KT >0. 77
2 防火保护层采用非膨胀型钢结构防火涂料
— 5 2
di —KLR(149. 6t十22)c2X10 λ — 0. 0017λ — 0. 42 (8. 1. 9- 2)

  1. 77— KT R<0. 77且KT <0. 77 KLR —< 3. 6951 3. 5R R>0. 77且KT <0. 77 (10t 1— KT(T) KT >0. 77
  2. 1. 10 钢管混凝土柱应在每个楼层设置直径为 20mm的排气
    — 50 —

孔 。排气孔宜在柱与楼板相交位置的上 、下方 100mm处各布置 1 个,并应沿柱身反对称布置 。 当楼层高度大于 6m时,应增设排气 孔,且排气孔沿柱高度方向间距不宜大于 6m 。

  1. 2 压型钢板组合楼板
  2. 2. 1 压型钢板组合楼板应按下列规定进行耐火验算与防火 设计:
    1 不允许发生大挠度变形的组合楼板
    标准火灾下组合楼板的实际耐火时间 td 应按式(8. 2. 1- 1)计 算 。 当组合楼板的实际耐火时间 td 小于其设计耐火极限 tm 时, 组合楼板应采取防火保护措施;不小于 tm 时,可不采取防火保护
    措施 。
    td —114. 06— 26. 8 (8. 2. 1- 1)
    式中:td — 无防火保护的组合楼板的设计耐火极限(min); M— 火灾下单位宽度组合楼板的最大正弯矩设计值; ft — 常温下混凝土的抗拉强度设计值;
    W— 常温下素混凝土板的截面正弯矩抵抗矩 。
    2 允许发生大挠度变形的组合楼板
    组合楼板的耐火验算可考虑组合楼板的薄膜效应 。 当火灾 下组合楼板考虑薄膜效应时的承载力不满足式(8. 2. 1- 2)时,组 合楼板应采取防火保护措施;满足时,可不采取防火保护措施 。
    qr >q (8. 2. 1- 2)
    式中:qr — 火灾下组合楼板考虑薄膜效应时的承载力设计值
    (KN/m2),应按本规程附录 H的规定确定;
    q— 火灾下组合楼板的荷载设计值(KN/m2),应按本规程 第 3. 2. 2条的规定确定 。
  3. 2. 2 组合楼板的防火保护措施应根据耐火试验结果确定,耐
    — 51 —

火试验应符合现行国家标准《建筑构件标准耐火试验》GB/T9978 的规定 。

  1. 3 钢与混凝土组合梁

I 承载力法

  1. 3. 1 火灾下钢与混凝土组合梁的承载力验算 , 两端较接时 , 应 按式(8. 3. 1- 1)进行;两端刚接时 , 应按式(8. 3. 1- 2)进行 。
    M三MT(十) (8. 3. 1- 1)
    M三MT(十) 十MT(—) (8. 3. 1- 2)
    式中:M— 火灾下组合梁的正弯矩设计值;
    MT(十) — 火灾下组合梁的正弯矩承载力;
    MT(—) — 火灾下组合梁的负弯矩承载力 。
  2. 3. 2 火灾下钢与混凝土组合梁的正弯矩承载力 MT(十) 应按下列
    规定计算:
    1 塑性中和轴在混凝土翼板内(图 8. 3. 2- 1), 即behcb fcT> Fbf 十Fw 十Ftf 时
    MT(十) —(Ftf 十Fw 十Fbf )> — Ftf>1 — Fw >2 (8. 3. 2- 1)
    Ftf —btfttffT
    Fw —hwtw fT
    Fbf —bbftbf fT

—h — 2(1)(tbf 十 Fbf befc(十Fw) Ftf
1 —hw 十 (tbf 十ttf )
— 52 —

2 — (tbf 十hw )

图 8. 3. 2- 1 塑性中和轴在混凝土翼板内时组合梁截面的应力分布
式中:fcT — 高温下混凝土的抗压强度 , 应按本规程第 5. 2的规 定节确定 , 混凝土板的温度应按本规程第 8. 3. 4条 的规定确定;
fT — 高温下钢材的强度设计值 , 应按钢梁相应部分的温 度根据本规程第 5. 1节的规定确定 , 其中钢梁各部 分的温度应按本规程第 8. 3. 4条的规定确定;
Ftf — 高温下钢梁上翼缘的承载力;
Fw — 高温下钢梁腹板的承载力;
Fbf — 高温下钢梁下翼缘的承载力;
be — 混凝土翼板的有效宽度 , 应按现行国家标准《钢结构 设计规范》GB50017的规定确定;
btf — 钢梁上翼缘的宽度;
bbf — 钢梁下翼缘的宽度;
h— 组合梁的高度;
hc1— 混凝土翼板的厚度;
hc2— 压型钢板托板的高度;
hcb — 混凝土翼板的等效厚度 , 按本规程第 8. 3. 5条的规 定确定;
— 53 —

hs — 钢梁的高度;
hw — 钢梁腹板的高度;
ttf — 钢梁上翼缘的厚度;
tw — 钢梁腹板的厚度;
tbf — 钢梁下翼缘的厚度;
工— 混凝土翼板受压区高度;

— 混凝土翼板受压区中心到钢梁下翼缘中心的距离; >1— 钢梁上翼缘中心到下翼缘中心的距离;
2— 钢梁腹板中心到下翼缘中心的距离 。
2 塑性中和轴在钢梁上翼缘内(图 8. 3. 2- 2), 即
Ftf十Ftf , c >3 — Ftf , t >4 — Fw >2
Ftf —btfttffT
Fw —hwtw fT
Fbf —bbftbf fT
Ftf , c — (Ftf 十Fw 十Fbf — behcb fcT)
Ftf , t — (Ftf — Fw — Fbf 十behcb fcT)

图 8. 3. 2- 2 正弯矩作用下塑性中和轴在钢梁
上翼缘内时的组合梁截面及应力分布
— 54 —

— > — 0. 5hcb — 0. 5tbf
(tbf 十hw )
Ftf 十Fw 十Fbf — behcb fcT
4btffT
4 — tbf 十hw 十 Ftf — Fw btf(F)f(bf) behcb fcT
式中:Ftf , c — 钢梁上翼缘受压区的承载力;
Ftf , t — 钢梁上翼缘受拉区的承载力;
— 混凝土翼板受压区中心到钢梁下翼缘中心的距离; >2— 钢梁腹板中心到下翼缘中心的距离;
3— 钢梁上翼缘受压区中心到下翼缘中心的距离; >4— 钢梁上翼缘受拉区中心到下翼缘中心的距离 。
3 当塑性中和轴在钢梁腹板内(图 8. 3. 2- 3), 即behcb fcT三 Fbf 十Fw — Ftf 时
MT(十) —behcb fcT> 十Ftf>1 十Fw , c >5 — Fw , t >6 (8. 3. 2- 3)
Ftf —btfttffT
Fw —hwtw fT
Fbf —bbftbf fT
Fw , c — (Fw 十Fbf — Ftf — behcb fcT)

图 8. 3. 2- 3 塑性中和轴在钢梁腹板内时组合梁截面的应力分布
— 55 —

Fw,t — (Fw — Fbf 十Ftf 十behcb fcT)

—h — 0. 5hcb — 0. 5tbf
1 —hw 十 (tbf 十ttf )
5 — 2(1)tbf 十hw — Fw 十Fbf twfT(Ftf—)behcb fcT
6 — 2tbf 十
式中:Fw,c — 钢梁腹板受压区的承载力;
Fw,t — 钢梁腹板受拉区的承载力;
— 混凝土翼板受压区中心到钢梁下翼缘中心的距离; >1— 钢梁上翼缘中心到下翼缘中心的距离;
5— 钢梁腹板受压区中心到下翼缘中心的距离;
6— 钢梁腹板受拉区中心到下翼缘中心的距离 。

  1. 3. 3 火灾下钢与混凝土组合梁的负弯矩承载力 MT(—) 应按式 (8. 3. 3)计算 。计算时,可不考虑楼板的作用(图 8. 3. 3)。
    MT(—) —Ftf>1 十Fw,t >6 — Fw,c >5 (8. 3. 3)
    Ftf —btfttffT
    Fw —hwtw fT
    Fbf —bbftbf fT
    Fw,c — (Fw — Fbf 十Ftf )
    Fw,t — (Fw 十Fbf — Ftf )
    1 —hw 十 (tbf 十ttf )
    5 — tbf 十 Fw tw(F)f(bf) Ftf
    6 — 2(1)tbf 十hw — Fw 4(十)tw(F)fT(bf—) Ftf
    — 56 —

图 8. 3. 3 负弯矩作用下组合梁截面的应力分布

  1. 3. 4 火灾下钢与混凝土组合梁的温度应按下列规定确定:
    1 标准火灾下混凝土翼板的平均温升可按表 8. 3. 4确定; 对于非标准火灾,受火时间应采用等效爆火时间 。
    2 H型钢梁的温度,对于下翼缘与腹板组成的倒 T型构件, 应按四面受火计算截面形状系数;对于上翼缘,可按三面受火计 算截面形状系数 。
    表8. 3. 4 标准火灾下钢与混凝土组合梁中混凝土翼板的平均温升(考)

受火时间(h) 0. 5 1. 0 1. 5 2. 0
板厚(mm)
50 405 635 805 910
100 265 400 510 600
注:1 表中板厚是指压型钢板肋高以上混凝土板厚度 。
2 当混凝土板厚为 50mm~100mm时,升温可按表线性插值确定 。

  1. 3. 5 混凝土翼板的等效厚度 hcb ,对于板肋垂直于钢梁的钢与 混凝土组合梁,hcb 应取肋以上的混凝土板厚;对于板肋平行于钢 梁的钢与混凝土组合梁,hcb 应取 1/2肋高以上的混凝土板厚 。
    Ⅱ 临界温度法
  2. 3. 6 火灾下钢与混凝土组合梁中钢梁腹板与下翼缘的临界温度 Td ,应根据其设计耐火极限 tm 、荷载比 R和混凝土翼板的等效厚度 hcb 经计算确定 。其中,两端较接组合梁的临界温度应按表 8. 3. 6- 1
    — 57 —

确定,两端刚接组合梁的临界温度应按表8. 3. 6-2确定 。
表 8. 3. 6- 1 两端较接组合梁的临界温度 Td( 考)

tm(h) 1. 0 1. 5 2. 0
hcb(mm) 50 70 100 50 70 100 50 70 100

R 0. 30 668 682 688
609 669 686 588 620 682
0. 35 630 656 663 575 631 661 550 583 656
0. 40 597 632 640 541 592 636 505 546 631
0. 45 562 608 617 504 556 611 447 508 605
0. 50 528 582 591 455 520 588 339 463 579
0. 55 494 556 567 387 481 564 227 408 553
0. 60 455 524 544 319 431 537
353 523
0. 65 406 486 517 250 379 508
298 492
0. 70 345 442 489 — 326 477

454
0. 75 285 396 458 — 273 444

405
0. 80
350 426 —
411

355
注:1 表中“ — ”表示在该条件下组合梁的耐火验算不适合采用临界温度法 。
2 对于其他设计耐火极限 、荷载比和混凝土翼板等效厚度,组合梁的临界温度可 线性插值确定 。
表 8. 3. 6-2 两端刚接组合梁的临界温度 Td( 考)

tm(h) 1. 00 1. 50 2. 00
hcb(mm)
50 70 100 50 70 100 50 70 100

R 0. 30 614 630 643 596 609 638 588 594 633
0. 35 587 603 617 566 578 612 556 565 606
0. 40 557 575 591 535 549 585 518 532 573
0. 45 525 543 564 499 514 557 472 495 540
0. 50 492 511 537 452 476 526 412 452 508
0. 55 452 472 505 388 434 492 350 388 464
0. 60 405 429
469 324 379 451 289 324 418
0. 65 336 374 430 261 324 397
261 352
0. 70 268 319 364 — 269 323

286
0. 75
264 272 —
250

0. 80   

注:1 表中“ — ”表示在该条件下组合梁的耐火验算不适合采用临界温度法 。
2 对于其他设计耐火极限 、荷载比和混凝土翼板等效厚度,组合梁的临界温度可 线性插值确定 。
— 58 —

  1. 3. 7 火灾下钢与混凝土组合梁的荷载比 R, 两端较接时 , 应按 式(8. 3. 7- 1)计算;两端刚接时 , 应按式(8. 3. 7-2)计算 。
    R—M十(M) (8. 3. 7- 1)
    R—M十 十(M)M— (8. 3. 7- 2)
    式中:M— 火灾下组合梁的正弯矩设计值;
    M十 — 常温下组合梁的正弯矩承载力 , 应按现行国家标准
    《钢结构设计规范》GB50017的规定计算;
    M— — 常温下组合梁的负弯矩承载力 , 可按钢梁的负弯矩 承载力确定 , 不考虑混凝土楼板的作用 。
  2. 3. 8 钢与混凝土组合梁的防火保护设计 , 应根据组合梁的临 界温度 Td 、无防火保护的钢梁腹板与下翼缘组成的倒 T型构件 在设计耐火极限 tm 内的最高温度 Tm 经计算确定 。其中 , 最高温 度 Tm 应按本规程第 6. 2. 1条计算确定 。
    当临界温度 Td 不大于最高温度 Tm 时 , 组合梁应采取防火保 护措施 。 防火保护层的设计厚度应按本规程第 7. 2. 8、7. 2. 9条 的规定计算确定;其中 , 截面形状系数 Fi /V 应取腹板 、下翼缘组 成的倒 T型构件作为验算截面计算 。 钢梁上翼缘的防火保护层 厚度可与腹板及下翼缘的防火保护层厚度相同 。 当临界温度 Td 大于最高温度 Tm 时 , 组合梁可不采取防火保护措施 。

— 59 —

9 防火保护工程的施工与验收

  1. 1 一 般规定
  2. 1. 1 施工现场应具有健全的质量管理体系 、相应的施工技术 标准 、施工质量检验制度和施工质量水平评定考核制度。 施工现 场质量管理可按本规程附录J的要求进行检查记录。
  3. 1. 2 钢结构防火保护工程施工的承包合同 、工程技术文件对 施工质量的要求不得低于本规程的规定。
  4. 1. 3 钢结构防火保护工程的施工,应按照批准的工程设计文 件及相应的施工技术标准进行。 当需要变更设计 、材料代用或采 用新材料时,必须征得设计部门的同意 、出具设计变更文件,按规 定报当地消防监督机构备案 、批准。
  5. 1. 4 钢结构防火保护工程施工前应具备下列条件: 1 相应的工程设计技术文件 、资料齐全。
    2 设计单位已向施工 、监理单位进行技术交底。
    3 施工现场及施工中使用的水 、电 、气满足施工要求,并能 保证连续施工。
    4 钢结构安装工程检验批质量检验合格。
    5 施工现场的防火措施 、管理措施和灭火器材配备符合消 防安全要求。
    6 钢材表面除锈 、防腐涂装检验批质量检验合格。
  6. 1. 5 钢结构防火保护工程的施工过程质量控制应符合下列 规定:
    1 采用的主要材料 、半成品及成品应进行进场检查验收;凡 涉及安全 、功能的原材料 、半成品及成品应按本规程和设计文件
    — 60 —

等的规定进行复验,并应经监理工程师检查认可 。
2 各工序应按施工技术标准进行质量控制,每道工序完成 后,经施工单位自检符合规定后,才可进行下道工序施工 。
3 相关专业工种之间应进行交接检验,并应经监理工程师 检查认可 。

  1. 1. 6 钢结构防火保护工程施工质量的验收,必须采用经计量 检定 、校准合格的计量器具 。
  2. 1. 7 钢结构防火保护工程应作为钢结构工程的分项工程,分 成一个或若干个检验批进行质量验收 。 检验批可按钢结构制作 或钢结构安装工程检验批划分成 一 个或若干个检验批,一 个检验 批内应采用相同的防火保护方式 、同 一 批次的材料 、相同的施工 工艺,且施工条件 、养护条件等相近 。
  3. 1. 8 钢结构防火保护分项工程的质量验收,应在所含检验批 质量验收合格的基础上检查质量验收记录 。 钢结构防火保护分 项工程质量验算合格应符合下列规定:
    1 所含检验批的质量均应验收合格 。
    2 所含检验批的质量验收记录应完整 。
  4. 1. 9 检验批的质量验收应包括下列内容:
    1 实物检查 。对采用的主要材料 、半成品 、成品和构配件应 进行进场复验,进场复验应按进场的批次和产品的抽样检验方案
    执行 。
    2 资料检查 。包括主要材料 、成品和构配件的产品合格证 (中文产品质量合格证明文件 、规格 、型号及性能检测报告等)及 进场复验报告 、施工过程中重要工序的自检和交接检记录 、抽样 检验报告 、见证检测报告 、隐蔽工程验收记录等 。
  5. 1. 10 检验批质量验收合格应符合下列规定:
    1 主控项目的质量经抽样检验应合格 。
    2 一般项目的质量经抽样检验应合格;当采用计数检验时, 除有专门要求外,一般项目的合格点率应达到 80%及以上,且不
    — 61 —

得有严重缺陷(最大偏差值不应大于其允许偏差值的 1. 2倍)。 3 应具有完整的施工操作依据和质量验收记录 。

  1. 1. 11 钢结构防火保护检验批 、分项工程质量验收的程序和组 织,应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统 一 标准》GB 50300的规定:
    1 检验批应由专业监理工程师组织施工单位项目专业质量 检查员 、专业工长等进行验收 。
    2 分项工程应由专业监理工程师组织施工单位项目专业技 术负责人等进行验收 。
  2. 2 防火保护材料进场

I 主控项目

  1. 2. 1 防火涂料 、防火板 、毡状防火材料等防火保护材料的质 量,应符合国家现行产品标准的规定和设计要求,并应具备产品 合格证 、国家权威质量监督检验机构出具的检验合格报告和型式 认可证书 。
    检查数量:全数检查 。
    检验方法:查验产品合格证 、检验合格报告和型式认可证书 。 9. 2. 2 预应力钢结构 、跨度不小于 60m的大跨度钢结构 、高度不 小于 100m的高层建筑钢结构所采用的防火涂料 、防火板 、毡状防 火材料等防火保护材料,在材料进场后,应对其隔热性能进行见 证检验 。非膨胀型防火涂料和防火板 、毡状防火材料等复验实测 的等效热传导系数不应大于等效热传导系数的设计取值,其允许 偏差为 十10% ;膨胀型防火涂料实测的等效热阻不应小于等效热 阻的设计取值,其允许偏差为 — 10% 。
    检查数量:按施工进货的生产批次确定,每 一 批次应 抽 检 一次 。
    — 62 —

检查方法:防火涂料按本规程附录 B规定的方法进行检测 。 防火板 、毡状防火材料参照附录 B规定方法进行检测,试件的防 火保护层厚度取防火板 、毡状防火材料的厚度 。

  1. 2. 3 防火涂料的粘结强度应符合国家现行标准的规定,其允 许偏差为 — 10% 。
    检查数量:按施工进货的生产批次确定,每 一 进货批次应抽 检一次 。
    检查方法:应符合现行国家标准《钢结构防火涂料》GB14907 的规定 。
  2. 2. 4 防火板的抗折强度应符合产品标准的规定和设计要求, 其允许偏差为 — 10% 。
    检查数量:按施工进货的生产批次确定,每 一 进货批次应抽 检一次 。
    检查方法:按产品标准进行抗折试验 。
  3. 2. 5 混凝土 、砂浆 、砌块的抗压强度应符合本规程第 4. 1. 6条 的规定,其允许偏差为 — 10% 。
    检查数量:混凝土按现行国家标准《混凝土结构工程施工质 量验收规范》GB50204的规定,砂浆和砌块按现行国家标准《砌 体工程施工质量验收规范》GB50203的规定 。
    检查方法:混凝土,应符合现行国家标准《混凝土结构工程施 工质量验收规范》GB50204的规定;砂浆和砌块,应符合现行国 家标准《砌体工程施工质量验收规范》GB50203的规定 。
    Ⅱ 一 般项目
  4. 2. 6 防火涂料的外观 、在容器中的状态等,应符合产品标准的
    要求 。
    检查数量:按防火涂料施工进货批次确定,每 一 进货批次应 抽检一次 。
    检查方法:应符合现行国家标准《钢结构防火涂料》GB14907
    — 63 —

的规定 。

  1. 2. 7 防火板表面应平整,无孔洞 、凸出物 、缺损 、裂痕和泛出 物 。有装饰要求的防火板,表面应色泽一致 、无明显划痕 。
    检查数量:全数检查 。
    检查方法:直观检查 。
  2. 3 防火涂料保护工程

I 主控项目

  1. 3. 1 防火涂料涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品 说明书的要求 。 当产品说明书无要求时,环境温度宜为 5节~ 38节,相对湿度不应大于 85% 。涂装时,构件表面不应有结露,涂 装后 4. 0h内应保护免受雨淋 、水冲等,并应防止机械撞击 。
    检查数量:全数检查 。
    检验方法:直观检查 。
  2. 3. 2 防火涂料的涂装遍数和每遍涂装的厚度均应符合产品说 明书的要求 。 防火涂料涂层的厚度不得小于设计厚度 。 非膨胀 型防火涂料涂层最薄处的厚度不得小于设计厚度的 85% ;平均厚 度的允许偏差应为设计厚度的 士10% ,且不应大于 士2mm 。膨胀 型防火涂料涂层最薄处厚度的允许偏差应为设计厚度的 士5% , 且不应大于 士0. 2mm 。
    检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3件 。
    检查方法:每 一 构件选取至少 5个不同的涂层部位,用测厚 仪分别测量其厚度 。
  3. 3. 3 膨胀型防火涂料涂层表面的裂纹宽度不应大于 0. 5mm, 且 1m长度内均不得多于 1条;当涂层厚度不大于 3mm时,不应 大于 0. 1mm 。非膨胀型防火涂料涂层表面的裂纹宽度不应大于 1mm,且 1m长度内不得多于 3条 。
    — 64 —

检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3件 。 检验方法:直观和用尺量检查 。

  1. 3. 4 膨胀型防火涂料涂层的膨胀率应不小于 10。
    检查数量:按同类构件基数抽查 1% ,且均不应少于 3件 。
    检验方法:在已施工涂料的构件上,随机选取 3个不同部位, 先用磁性测厚仪测量涂层厚度;再用专用燃气喷枪喷火加热 3处 涂层,使涂层发泡完全膨胀,用游标卡尺测量其发泡层厚度,计算 3个位置处涂料的膨胀率,取膨胀率平均值作为防火涂料的膨 胀率 。
    Ⅱ 一 般项目
  2. 3. 5 防火涂料涂装基层不应有油污 、灰尘和泥沙等污垢 。
    检查数量:全数检查 。
    检验方法:直观检查 。
  3. 3. 6 防火涂层不应有误涂 、漏涂,涂层应闭合无脱层 、空鼓 、明 显凹陷 、粉化松散和浮浆等外观缺陷,乳突应剔除 。
    检查数量:全数检查 。
    检验方法:直观检查 。
  4. 4 防火板保护工程

I 主控项目

  1. 4. 1 防火板保护层的厚度不应小于设计厚度,其允许偏差应 为设计厚度的 士10% ,且不应大于 士2mm 。
    检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3件 。
    检查方法:每 一 构件选取至少 5个不同的部位,用游标卡尺 分别测量其厚度;防火板保护层厚度为测点厚度的平均值 。
  2. 4. 2 防火板的安装龙骨 、支撑固定件等应固定牢固,现场拉拔
    — 65 —

强度应符合设计要求,其允许偏差应为设计值的 — 10% 。
检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3个 。
检查方法:现场手掰检查;查验进场验收记录 、现场拉拔检测 报告 。

  1. 4. 3 防火板安装应牢固稳定 、封闭良好 。
    检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3件 。 检查方法:直观检查 。
    Ⅱ 一 般项目
  2. 4. 4 防火板的安装允许偏差应符合表 9. 4. 4的规定 。
    检查数量:全数检查 。
    检查方法:用 2m垂直检测尺 、2m靠尺 、塞尺 、直角检测尺 、钢 直尺实测 。
    表 9. 4. 4 防火板的安装允许偏差( mm)

检查项目 允许偏差 检查仪器
立面垂直度 士4 2m垂直检测尺
表面平整度 士2 2m靠尺 、塞尺
阴阳角正方
士2 直角检测尺
接缝高低差 士1 钢直尺 、塞尺
接缝宽厚 士2 钢直尺

  1. 4. 5 防火板分层安装时,应分层固定 、相互压缝 。
    检查数量:全数检查 。
    检查方法:查验隐蔽工程记录和施工记录 。
  2. 4. 6 防火板的安装接缝应严密 、顺直,接缝边缘应整齐 。
    检查数量:全数检查 。
    检查方法:直观和用尺量检查 。

— 66 —

  1. 5 柔性毡状材料防火保护工程

I 主控项目

  1. 5. 1 柔性毡状材料防火保护层的厚度应符合设计要求 。厚度 允许偏差为 士10% ,且不应大于 士3mm 。
    检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3件 。
    检查方法:每一构件选取至少 5个不同的涂层部位,用针刺 、 尺量检查 。
  2. 5. 2 柔性毡状材料防火保护层的厚度大于 100mm时,应分层 施工 。
    检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3件 。 检查方法:直观和用尺量检查 。
    Ⅱ 一 般项目
  3. 5. 3 毡状隔热材料的捆扎应牢固 、平整,捆扎间距应符合设计 要求,且间距应均匀 。
    检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3件 。 检查方法:直观和用尺量检查 。
  4. 5. 4 柔性毡状材料防火保护层应拼缝严实 、规则;同层错缝 、 上下层压缝;表面应平整 、错缝整齐,并应作严缝处理 。
    检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3件 。 检查方法:直观和用尺量检查 。
  5. 5. 5 柔性毡状材料防火保护层的固定支撑件应垂直于钢构件 表面牢固安装,安装间距应符合设计要求,且间距应均匀 。
    检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3件 。 检查方法:直观和用尺量检查 、手掰检查 。

— 67 —

  1. 6 混凝土 、砂浆和砌体防火保护工程

I 主控项目

  1. 6. 1 混凝土保护层、砂浆保护层和砌体保护层的厚度不应小于设 计厚度。混凝土保护层、砌体保护层的允许偏差为士10% ,且不应大
    于士5mm。砂浆保护层的允许偏差为士10% ,且不应大于士2mm。
    检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3件。 检查方法:每一构件选取至少 5个不同的部位,用尺量检查。
    Ⅱ 一 般项目
  2. 6. 2 混凝土保护层的表面应平整,无明显的孔洞 、缺损 、裂痕 等缺陷。
    检查数量:全数检查。
    检验方法:直观检查。
  3. 6. 3 砂浆保护层表面的裂纹宽度不应大于 1mm,且 1m长度 内不得多于 3条。
    检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3件。 检验方法:直观和用尺量检查。
  4. 6. 4 砌体保护层应同层错缝 、上下层压缝,边缘应整齐。
    检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3件。 检查方法:直观和用尺量检查。
  5. 7 复合防火保护工程

I 主控项目

  1. 7. 1 采用复合防火保护时,后 一 种防火保护的施工应在前 一
    — 68 —

种防火保护检验批的施工质量检验合格后进行。
检查数量:全数检查。
检查方法:查验施工记录和验收记录。

  1. 7. 2 采用复合防火保护时,单 一 防火保护主控项目的施工质
    量检查应符合本规程第 9. 2~9. 6节的规定。
    Ⅱ 一 般项目
  2. 7. 3 采用复合防火保护时,单 一 防火保护 一 般项目的施工质 量检查应符合本规程第 9. 2~9. 6节的规定。
  3. 8 防火保护分项工程验收
  4. 8. 1 钢结构防火保护工程施工质量验收时,应提供下列文件 和记录:
    1 工程竣工图纸和相关设计文件 、设计变更文件。
    2 施工现场质量管理检查记录。
    3 原材料出厂合格证与检验报告,材料进场复验报告。
    4 防火保护施工 、安装记录。
    5 防火保护层厚度检查记录。
    6 观感质量检验项目检查记录。
    7 分项工程所含各检验批质量验收记录。
    8 强制性条文检验项目检查记录及证明文件。
    9 隐蔽工程检验项目检查验收记录。
    10 分项工程验收记录。
    11 不合格项的处理记录及验收记录。
    12 重大质量 、技术问题处理及验收记录。
    13 其他必要的文件和记录。
  5. 8. 2 隐蔽工程验收项目应包括下列内容:
    1 吊顶内 、夹层内 、井道内等隐蔽部位的防火保护。
    — 69 —

2 防火板保护中龙骨 、连接固定件的安装。
3 多层防火板 、多层柔性毡状隔热材料保护中面层以下各 层的安装。
4 复合防火保护中的基层防火保护。

  1. 8. 3 钢结构防火保护分项工程质量验收记录可按下列规定 填写:
    1 施工现场的质量管理检查记录可按本规程附录 J的规定 填写。
    2 检验批质量验收记录可按本规程附录 K的规定填写,填 写时应具有现场验收检查原始记录。
    3 分项工程质量验收记录可按本规程附录 L的规定填写。 9. 8. 4 当钢结构防火保护分项工程施工质量不符合规定时,应 按下列规定进行处理:
    1 经返工重做的检验批,应重新进行验收;通过返修或重做 仍不能满 足 结 构 防 火 要 求 的 钢 结 构 防 火 保 护 分 项 工 程,严 禁 验收。
    2 经有资质的检测单位检测鉴定能够达到设计要求的检验 批,可视为合格。
    3 经有资质的检测单位检测鉴定达不到设计要求,但经原 设计单位 核 算 认 可 能 够 满 足 结 构 防 火 要 求 的 检 验 批,可 视 为 合格。
  2. 8. 5 钢结构防火保护分项工程施工质量验收合格后,应将所 有验收文件存档备案。

— 70 —

附录 A 防火保护层的施用厚度

当工程实际使用的非膨胀型防火涂料(防火板)的等效热传 导系数与设计要求不 一 致时 , 可按式(A- 1)确定防火保护层的施
用厚度 。
di2—di1
式中:di1— 钢结构防火设计技术文件规定的防火保护层的厚度 (mm);
di2— 防火保护层实际施用厚度(mm);
λi1— 钢结构防火设计技术文件规定的非膨胀型防火涂 料 、防火板的等效热传导系数[w/(m. 节)] ;
λi2— 施工采用的非膨胀型防火涂料 、防火板的等效热传 导系数[w/(m. 节)] 。

— 71 —

附录 B 防火涂料隔热性能试验方法

B. 0. 1 本方法适用于防火涂料隔热性能试验 , 包括非膨胀型钢 结构防火涂料在标准火灾下的等效热传导系数试验和膨胀型钢 结构防火涂料保护层在标准火灾下的等效热阻试验 。
B. 0. 2 钢结构防火涂料样品取样应符合现行国家标准《涂料产 品的取样》GB3186的规定 。
B. 0. 3 防火涂料隔热性能试验试件由钢板底材表面喷涂(或涂 刷 、涂抹)防火涂料而成(图 B. 0. 3), 钢板底材 、热电偶布置 、涂层 厚度及试件数量 、涂层施工及养护等应符合下列规定:
1 钢板底材采用 Q235B钢 , 规格尺寸为厚度 16mm 、长度 300mm 、宽度 300mm , 允许偏差为 士0. 5mm 。
2 防火涂料施工前应在钢板底材上安装 2个热电偶 , 热电 偶热端位于钢板中间厚度处 。
3 非膨胀防火涂料试件数量应为 3个 , 涂层保护层厚度为 20mm , 允许偏差为 士2mm 。
4 膨胀防火涂料试件数量应为9个 , 其中3个试件的涂层干膜 厚度为产品的最小允许使用厚度 , 3个试件的涂层干膜厚度为产品的 最大允许使用厚度 , 3个试件的涂层干膜厚度为产品的中间使用厚 度;涂层干膜厚度允许偏差为士10% , 且不大于士0. 1mm。
5 防火涂料施工 、养护方法及养护时间应符合产品使用说 明书的规定 。
B. 0. 4 试验装置 、试验条件 、试验要求 、试验测量 、试验程序应符 合下列规定:
1 试验应采用符合现行国家标准《建筑构件耐火试验方法》 GB/T9978规定的耐火试验炉和测量设备 。
— 72 —

图 B. 0. 3 防火涂料等效热传导系数试件(单位:mm)
2 升温条件 、压力条件 、试验室室内空气条件等试验条件应 符合现行国家标准《建筑构件耐火试验方法》GB/T9978的规定 , 试件为四面受火 , 且试件与炉壁(不包括附属凸状物)的净空不小 于 200mm 。
3 试验开始前检查试件 , 确定试件是否符合要求;并测量两 个主要受火面上防火涂层的厚度 , 每个面上不少于 5个测点 , 取 平均值作为该面的防火涂层厚度 , 且任 一 点的涂层厚度与平均值 的偏差不得超过平均值的 士20%(精确至 0. 1mm)。
4 试验过程中应按现行国家标准《建筑构件耐火试验方法》 GB/T9978的 规 定 记 录 炉 内 温 度 、试 件 钢 板 的 温 度 以 及 试 验 现象 。
5 在试验过程中 , 达到下列条件之一 时 , 试验结束:
1)试件内钢板的平均温度达到 540节;
2)对于非膨胀型防火涂料 , 试件受火时间达到 3. 0h;对于
膨胀型防火涂料 , 试件的受火时间达到其耐火极限 。
B. 0. 5 非膨胀型钢结构防火涂料应根据试验结果计算等效热传 导系数:
— 73 —

1 计算每个试件钢板内部各测点的平均温度 。
2 按式(B. 0. 5)计算等效热传导系数 。
3 计算 3个试件的等效热传导系数平均值,作为非膨胀型 防火涂料在标准火灾下的等效热传导系数 。
di
5X10— 5 2
(Ts — Ts0 )2 d
式中:λi — 等效热传导系数[W/(m. K)] ;
di — 防火保护层的厚度(m);
t0— 钢试件的平均温度达到 540节的时间(s);
Ts0— 试验开始时试件钢板的温度(节),可取 20节;
Ts — 受火 t 时刻试件的内部温度(节),取 540节;
d— 钢板底材的厚度(m)。
B. 0. 6 膨胀型钢结构防火涂料应根据试验结果分别计算最小允 许使用厚度 、最大允许使用厚度 、中间使用厚度的等效热阻:
1 计算每个试件钢板内部各测点的平均温度 。
2 按式(B. 0. 6)计算等效热阻 。
3 计算各厚度下 3个试件等效热阻的平均值,作为该厚度 下膨胀型防火涂料涂层的等效热阻 。
Ri — 十0. 2)2 — 0. 044X d (B. 0. 6)
式中:Ri — 防火保护层的等效热阻[m2/(W. K)] ;其他符号含 义同式(B. 0. 5)。
B. 0. 7 试验报告应包括以下内容:
1 防火涂料的品种 、型号和批号 。
2 试件的构造 、尺寸 、制备方法 、养护条件及照片 。
3 试件编号 。
4 试验设备 。
— 74 —

5 试验环境的温度 、炉温 、试件温度 、防火保护层厚度及其 说明(附以图表)。
6 试验现象与试验后试件的特征 。
7 试验结果整理和等效热传导系数 、等效热阻的计算,包括 受火时间 、厚度等说明 。
8 试验人员 、校核人员及试验日期 。

— 75 —

附录 C 无防火保护钢构件的截面形状系数

表 C 无防火保护钢构件的截面形状系数

截面类型 截面形状系数 F/V 截面类型 截面形状系数 F/V

2h十4b — 2t
A

2h十3b — 2t
A

2h十4b — 2t
A
2h十3b — 2t
A

a十b        t(a十b — 2t)      

b十a/2     t(a十b — 2t)

d
t(d — t)

4

d

2(a十b)
ab
注:表中 A为构件截面积 。
— 76 —

附录 D 有防火保护钢构件的截面形状系数

表 D 有防火保护钢构件的截面形状系数

截面形状 截面形状 系数 Fi /V 备 注 截面形状 截面形状 系数 Fi /V 备 注

2h十4b — 2t A

外边缘型

2h十4b — 2t A

外边缘型

2h十3b — 2t A

外边缘型

2h十3b — 2t A

外边缘型

2(h十b) A

非外边缘型

2(h十b) A

非外边缘型

2(h十b) A
非外边缘型
应用限制
t三

2(h十b) A
非外边缘型
应用限制
t三

— 77 —

续表 D

截面形状 截面形状 系数 Fi /V 备 注 截面形状 截面形状 系数 Fi /V 备 注

2h十b
A

非外边缘型

2h十b
A 非外边缘型
应用限制
t三

2h十b
A 非外边缘型
应用限制
t三
2h十b
A

非外边缘型

a十b

外边缘型

d
t(d — t)

外边缘型

t(a十b — 2t)                             

a十b/2

外边缘型

d
t(d — t)
非外边缘型
应用限制
t三
t(a十b — 2t)

a十b 非外边缘型
应用限制
t三

d
t(d — t)

非外边缘型

t(a十b — 2t)                             

a十b/2 非外边缘型
应用限制
t三
t(a十b — 2t)
注:表中 A为构件截面积 。
— 78 —

附录 E 标准火灾下钢构件的升温

E. 0. 1 标 准 火 灾 下 无 防 火 保 护 钢 构 件 的 温 度 可 查 表 E. 0. 1
确定 。
表 E. 0. 1 标准火灾下无防火保护钢构件的升温( 考)

时间 (min) 烟气温 度( 节) 无防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /V(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300
0 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
5 576 32 44 56 67 78 133 183 229 271 309
10 678 54 86 118 148 178 311 416 496 552 590
15 739 81 138 193 246 295 491 609 669 697 711
20 781 112 197 277 350 416 638 724 752 763 767
25 815 146 261 365 456 533 737 786 798 802 805
30 842 182 327 453 556 636 799 824 830 833 834
35 865 221 396 538 646 721 838 852 856 858 859
40
885 261 464 618 723 787 866 874 877 879 880
45 902 302 531 690 785 835 888 893 896 897 898
50 918 345 595 752 834 871 906 911 913 914 915
55 932 388 655 805 871 898 922 926 928 929 929
60 945 432 711 848 900 919 936 940 941 942 943
65 957 475 762 883 923 936 949 952 954 954 955
70 968 518 807 911 941 951 961 964 965 966 966
75 979 561 846
933 956 963 972 974 976 976 977
80 988 603 880 952 969 975 982 984 986 986 987
85 997 643 908 968 981 985 992 994 995 995 996
90 1006 683 933 981 991 995 1001 1003 1004 1004 1004
注:1 当 F/V<10时 , 构件温度应按截面温度非均匀分布计算 。 2 当 F/V>300时 , 可认为构件温度等于空气温度 。

— 79 —

E. 0. 2 标准火灾下 , 采用轻质防火保护层的钢构件的升温可查 表 E. 0. 2- 1~E. 0. 2- 7确定 。
表 E. 0. 2- 1 标准火灾下轻质防火保护钢构件的升温( 考):
等效热阻 0. 01m2 . 考/w

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)

    10  20  30  40  50  100 150 200 250 300 350 400

0 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
5 576 28 37 45 53 61 99 135 168 200 229 257 282
10 678 42 64 85 105 125 217 296 363 418 465 502 533
15 739 59 96 131 166 198 340 448 527 584 625 653 672
20 781 77 131 182 230 274 455 573 647 692 719 736 746
25 815 97 168 234 295 350 555 669 729 760 777 786 792
30 842 118 206 287 359 423 640 740 785 805 815 821 825
35 865 139 245 339 421 492 709 792 824 838 844 848 851
40 885 161 285 391 481 556 764 831 854 863 868 871 873
45
902 184 324 441 537 614 808 861 878 884 888 891 892
50 918 207 363 489 589 667 844 885 897 903 906 908 909
55 932 230 401 535 638 714 872 905 914 919 921 923 924
60 945 253 438 579 682 756 896 922 929 933 935 937 938
65 957 276 475 621 723 793 916 937 943 946 948 950 951
70 968 300 510
659 760 826 933 950 955 958 960 961 962
75 979 323 545 696 793 854 948 962 967 969 971 972 973
80 988 346 578 729 823 880 961 973 977 980 981 982 983
85 997 369 610 761 851 903 973 983 987 989 991 992 993
90 1006 392 640 790 875 923 984 993 996 999 1000 1001 1001

— 80 —

续表 E. 0. 2- 1

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
95 1014 415 669 817 897 940 994 1002 1005 1007 1008 1009 1010
100 1022 437 697 842 917
956 1003 1010 1013 1015 1016 1017 1018
105 1029 459 724 864 935 970 1011 1018 1021 1023 1024 1025 1025
110 1036 481 749 886 951 983 1019 1026 1028 1030 1031 1032 1032
115 1043 503 773
905 966 995 1027 1033 1036 1037 1038 1039 1039
120 1049 524 796 923 980 1006 1034 1040 1042 1044 1045 1045 1046
125 1055 545 818 940 992 1015 1041 1046 1049 1050 1051 1052 1052
130 1061 565 838 955 1003 1024 1048 1053 1055 1056 1057 1058 1058
135 1067 585 858 969 1014 1033 1054 1059 1061 1062 1063 1063 1064
140 1072 605 876 982 1023 1041 1060 1064 1066 1068 1068 1069 1069
145 1077 624 893 994 1032 1048 1066 1070 1072 1073 1074 1074 1075
150 1082 643 910 1006 1041 1055 1071 1075 1077 1078 1079 1080 1080
155
1087 661 925 1016 1048 1061 1077 1080 1082 1083 1084 1085 1085
160 1092 679 940 1026 1056 1067 1082 1085 1087 1088 1089 1089 1090
165 1097 697 953 1035 1062 1073 1087 1090 1092 1093 1094 1094 1094
170 1101 714 966 1044 1069 1079 1091 1095 1097 1098 1098 1099 1099
175 1106 730 979 1052 1075 1084 1096 1099 1101 1102 1103 1103 1103
180 1110 747 990
1059 1081 1089 1101 1104 1105 1106 1107 1107 1108

— 81 —

标准火灾下轻质防火保护钢构件的升温( 考):
等效热阻 0. 05m2 . 考/w

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
0 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20
5 576 24 27 31 35 38 56 73 90 106 122 137 152
10 678 29 39 48 57 66 109 149 186 221 253 283 310
15 739 36 52 67 82 97 166 227 282 332 375 414 448
20 781 43 66 88 109 129 223 304 373 432 481 523 559
25 815 51 80 109 136 163 280 377 456 519 571 612 645
30 842 59 95 131 164 196 336 445 529 594 644 683 712
35 865 67 111 153 193 230 389 507 594 658 705 739 765
40 885 75 127 175 221 263 439 563 651 712 754 784 806
45 902 83 143 198 249 296 486 615 700 757 795 821 839
50 918 92 159 220 277 329 531 661 743 796 829 851 866
55 932 101 175 242 304 360 573 702 781 828 858 876 888
60 945 110 191 265 331 391 612 740 814 856 882 897 907
65
957 119 207 287 358 421 649 774 842 881 903 916 924
70 968 127 223 308 384 451 683 804 867 902 921 932 939
75 979 136 239 330 410 479 714 831 890 920 937 946 952
80 988 146 255 351 435 507 744 856 909 936 951 959 964
85 997 155 271 372 459 533 771 878 927 951 963 971 975
90 1006 164 287
393 483 559 796 898 943 964 975 981 985
95 1014 173 303 413 506 584 820 916 957 976 986 991 995
100 1022 182 319 433 529 608 842 933 970 987 995 1000 1004
105 1029 191 334 453 551 632 862 948 982 997 1004 1009 1012
110 1036 200 350 472 572 654 881 962 992 1006 1013 1017 1020
115 1043 210 365 491 593 676 899 974 1002 1015 1021 1025 1027
— 82 —

续表 E. 0. 2-2

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
120 1049 219 380 510 614 696 915 986 1012 1023 1029 1032 1035
125 1055 228 395 528 633
716 930 997 1020 1030 1036 1039 1041
130 1061 237 410 546 653 736 945 1007 1028 1038 1043 1046 1048
135 1067 246 424 563 671 754 958 1016 1036 1044 1049 1052 1054
140 1072 255 439 580 689 772 970 1025 1043 1051 1055 1058 1060
145 1077 264 453 597 707 789 982 1033 1050 1057 1061 1064 1066
150 1082 273 467 614 724 806 993 1041 1056 1063 1067 1069 1071
155 1087 282 481 630 740 822 1003 1048 1062 1069 1072 1075 1077
160 1092 291 495 645 756 837 1013 1055 1068 1074 1078 1080 1082
165 1097 300 508 661 772 852 1022 1061 1074 1080 1083 1085 1087
170 1101 309 522 676 787 866 1031 1068 1079 1085 1088 1090 1091
175 1106 318 535 690 801 880 1039 1074 1084 1090 1093 1095 1096
180
1110 327 548 705 815 893 1047 1079 1089 1094 1097 1099 1101
表 E. 0. 2-3 标准火灾下轻质防火保护钢构件的升温( 考):
等效热阻 0. 1m2 . 考/w

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
0 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
5 576 22 24 27 29 31 42 52 63 73 83 92 102
10 678 26 31 36 42 47 73 98 122 145 166 187 207
15 739 29 38 47 56 65 107 147 184 219 251 281 310
20 781 33 46 59 72 84 143 197 246 291 332 369 403
25 815 38 55 72 88 104 179 247 306 359 407 449 486
— 83 —

续表 E. 0. 2-3

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
30 842 42 64 84 105 125 216 295 364 423 475 519 558
35 865 47 72 97 122
145 251 342 418 482 536 582 621
40 885 51 82 111 139 166 287 386 469 536 592 638 675
45 902 56 91 124 156 187 321 429 516 586 642 686 722
50 918 61 100 138 173 207 355 470 560 631 686 729 763
55 932 66 110 151 190 228 387 509 602 672 726 766 798
60 945 71 119 165 208 248 419 546 640 709 761 800 828
65 957 76 129 178 225 269 450 581 675 743 793 829 855
70 968 81 138 192 242 289 479 614 708 774 821 855 878
75 979 86 148 206 259 309 508 645 738 802 847 878 899
80 988 92 158 219 276 328 536 674 766 828 870 898 918
85 997 97 168 233 293 348 562 702 792 851 890 916 934
90 1006 102 177 246 309 367 588 728 816 873 909 933 949
95 1014 107 187 259 325 385 613 752 839 892 926 948 962
100 1022 113 197 273 342 404 636 776 859 910 942 961 974
105 1029 118 206 286 358 422 659 797 878 926 956 974 986
110 1036 123 216 299 374 440 681 818 896 942 969 985 996
115
1043 129 226 312 389 458 702 837 913 956 981 996 1005
120 1049 134 235 325 405 475 722 856 928 968 992 1006 1014
125 1055 139 245 338 420 492 742 873 942 980 1002 1015 1023
130 1061 145 255 351 435 509 761 889 956 991 1011 1023 1030
135 1067 150 264 363 450 526 778 904 968 1002 1020 1031 1038
140 1072 156 274 376 465 542 796 919 980 1011 1029 1039 1045
145 1077 161 283 388 479 558 812 933 991 1021 1036 1046 1051
150 1082 166 292
401 494 573 828 946 1001 1029 1044 1052 1058
155 1087 172 302 413 508 588 843 958 1011 1037 1051 1059 1064
160 1092 177 311 425 522 603 858 970 1020 1045 1057 1065 1069
165 1097 183 320 437 535 618 872 981 1029 1052 1064 1071 1075
170 1101 188 330 449 549 632 886 991 1037 1059 1070 1076 1080
175 1106 194 339 460 562 646 899 1001 1045 1065 1075 1081 1085
180 1110 199 348 472 575 660 911 1010 1052 1071 1081 1087 1090

— 84 —

表 E. 0. 2-4 标准火灾下轻质防火保护钢构件的升温( 考):
等效热阻 0. 2m2 . 考/w

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
0 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20
5 576 22 22 24 25 26 32 38 44 50 55 61 67
10 678 26 26 29 32 35 49 64 77 91 104 117 130
15 739 29 30 35 40 45 69 92 114 135 156 176 195
20 781 33 34
41 48 55 89 121 152 181 208 234 259
25 815 38 39 48 57 66 110 151 189 225 259 291 321
30 842 42 44 55 67 78 131 181 227 269 309 345 379
35 865 47 48 62 76 89 153 211 264 312 356 397 434
40 885 51 53 70 86 101 174 240 300 353 402 445 485
45 902 56 58 77 95 113 196 269 335 393 445 491 532
50 918 61 64 85 105 125 217 298 369 431 486 534 576
55 932 66 69 92 115 137 238 326 402 468 525 574 617
60 945 71 74 100 125 149 259 354 434 503 561 611 654
65
957 76 79 108 135 161 280 380 465 536 596 646 689
70 968 81 85 115 145 173 301 407 495 568 628 679 721
75 979 86 90 123 155 185 321 432 523 598 659 709 750
80 988 92 95 131 165 197 341 457 551 627 688 738 778
85 997 97 101 139 175 209 361 481 577 654 715 764 803
90 1006 102 106
147 185 222 380 505 603 680 741 788 826
95 1014 107 112 154 195 233 399 528 627 705 765 811 848
100 1022 113 117 162 205 245 418 550 651 728 787 833 868
105 1029 118 123 170 215 257 436 572 673 750 808 853 886
110 1036 123 128 178 225 269 455 592 695 771 829 871 904
115 1043 129 134 186 235 281 472 613 716 792 847 889 919
— 85 —

续表 E. 0. 2-4

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
120 1049 134 140 194 245 292 490 632 736 811 865 905 934
125 1055 139 145 202 255
304 507 652 755 829 882 920 948
130 1061 145 151 210 264 316 524 670 773 846 898 935 961
135 1067 150 156 217 274 327 540 688 791 862 913 948 973
140 1072 156 162 225 284 338 556 705 808 878 927 961 985
145 1077 161 167 233 294 350 572 722 824 893 940 972 995
150 1082 166 173 241 303 361 588 739 839 907 952 984 1005
155 1087 172 179 248 313 372 603 754 854 920 964 994 1015
160 1092 177 184 256 322 383 618 770 868 933 976 1004 1023
165 1097 183 190 264 332 394 632 785 882 945 986 1013 1032
170 1101 188 195 272 341 405 647 799 895 957 996 1022 1040
175 1106 194 201 279 350 415 661 813 908 968 1006 1031 1047
180
1110 199 206 287 360 426 674 826 920 978 1015 1039 1054
表 E. 0. 2-5 标准火灾下轻质防火保护钢构件的升温( 考):
等效热阻 0. 3m2 . 考/w

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
0 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
5 576 21 22 23 23 24 28 32 37 41 45 49 53
10 678 22 24 26 28 30 40 50 60 70 79 88 98
15 739 23 27 30 34 37 54 70 86 101 116 131 145
20 781 25 30 35 40 44 68 91 113 134 155 174 194
25 815 27 33 39 46 52 83 112 140 167 193 218 241
— 86 —

续表 E. 0. 2-5

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
30 842 28 36 44 52 60 98 134 168 200 231 260 288
35 865 30 40 49 59
68 113 155 195 233 268 301 332
40 885 32 43 54 65 76 129 177 223 265 304 341 375
45 902 33 46 59 72 85 144 199 250 297 340 380 416
50 918 35 50 65 79 93 160 221 276 327 374 417 456
55 932 37 54 70 86 101 175 242 303 358 407 452 493
60 945 39 57 75 93 110 191 263 328 387 439 486 529
65 957 41 61 81 100 119 206 284 354 415 470 519 562
70 968 43 65 86 107 127 222 305 378 443 500 550 594
75 979 44 68 91 114 136 237 325 403 470 529 580 625
80 988 46 72 97 121 145 252 346 426 496 556 608 654
85 997 48 76 102 128 153 267 365 449 521 583 635 681
90 1006 50 80 108 135 162 283 385 472 545 608 661 706
95 1014 52 83 114 143 171 297 404 494 569 632 686 731
100 1022 54 87 119 150 179 312 423 515 592 656 709 754
105 1029 56 91 125 157 188 327 441 536 614 678 732 776
110 1036 58 95 130 164 197 341 459 556 635 700 753 796
115
1043 60 99 136 171 205 356 477 576 656 720 773 816
120 1049 62 103 142 179 214 370 495 595 676 740 792 834
125 1055 64 107 147 186 223 384 512 614 695 759 811 852
130 1061 66 111 153 193 231 398 529 632 713 777 828 868
135 1067 68 115 158 200 240 411 545 650 731 795 845 884
140 1072 71 118 164 207 248 425 561 667 748 812 861 899
145 1077 73 122 170 214 257 438 577 683 765 828 876 913
150 1082 75 126
175 222 265 452 593 700 781 843 890 927
155 1087 77 130 181 229 274 465 608 715 797 858 904 939
160 1092 79 134 187 236 282 477 623 731 811 872 917 951
165 1097 81 138 192 243 291 490 637 746 826 885 930 963
170 1101 83 142 198 250 299 503 651 760 840 898 942 974
175 1106 85 146 203 257 307 515 665 774 853 911 953 984
180 1110 87 150 209 264 316 527 679 788 866 923 964 994

— 87 —

表 E. 0. 2-6 标准火灾下轻质防火保护钢构件的升温( 考):
等效热阻 0. 4m2 . 考/w

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
0 20 20 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20
5 576 21 21 22 23 23 26 30 33 36 39 42 45
10 678 22 23 25 26 28 36 43 51 58 66 73 80
15 739 23 25 28 30 33 46 58 71 83 95 106 118
20 781 24 28 31 35 39 57 74 92 108 125 141 156
25 815 25 30 35 40 44 68 91 113 135 155 175 195
30 842 26 32 38 44 50 80 108 135 161 186 210 233
35 865 27 35 42 49 57 92 125 157 187 216 244 270
40 885 29 37 46 55 63 104 142 179 213 246 277 307
45 902 30 40 50 60 69 116 160 201 239 276 310 342
50 918 31 43 54 65 76 128 177 222 265 305 342 377
55 932 33 46 58 70 82 140 194 244 290 333 373 410
60 945 34 48 62 76 89 153 211 265 315 361 403 442
65
957 36 51 66 81 96 165 228 286 339 388 432 473
70 968 37 54 70 87 102 177 245 307 363 414 461 503
75 979 39 57 75 92 109 190 262 328 387 440 488 531
80 988 40 60 79 98 116 202 279 348 410 465 514 559
85 997 42 63 83 103 123 214 295 368 432 489 540 585
90 1006 43 65
87 109 130 226 312 387 454 513 565 611
95 1014 45 68 92 114 136 239 328 406 475 536 589 635
100 1022 46 71 96 120 143 251 344 425 496 558 611 658
105 1029 48 74 100 126 150 263 360 444 516 579 634 681
110 1036 49 77 105 131 157 275 375 462 536 600 655 702
115 1043 51 80 109 137 164 286 391 480 556 620 676 723
— 88 —

续表 E. 0. 2-6

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
120 1049 52 83 113 143 171 298 406 497 575 640 695 742
125 1055 54 86 118 148
178 310 421 514 593 659 715 761
130 1061 55 89 122 154 184 321 436 531 611 677 733 779
135 1067 57 92 127 160 191 333 450 548 628 695 751 797
140 1072 58 95
131 165 198 344 465 564 645 712 768 814
145 1077 60 98 135 171 205 356 479 580 662 729 784 829
150 1082 62 102 140 177 212 367 493 595 678 745 800 845
155 1087 63 105 144 182 218 378 507 610 694 761 815 859
160 1092 65 108 149 188 225 389 520 625 709 776 830 874
165 1097 66 111 153 193 232 400 534 640 724 791 844 887
170 1101 68 114 157 199 239 411 547 654 738 805 858 900
175 1106 70 117 162 205 246 422 560 668 752 819 871 912
180
1110 71 120 166 210 252 433 573 681 766 832 884 924
表 E. 0. 2-7 标准火灾下轻质防火保护钢构件的升温( 考):
等效热阻 0. 5m2 . 考/w

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
0 20 20 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
5 576 21 21 22 22 23 25 28 30 33 35 38 40
10 678 21 23 24 25 26 33 39 45 51 57 63 69
15 739 22 24 26 28 31 41 51 61 71 81 90 100
20 781 23 26 29 32 35 50 64 78 92 106 119 132
25 815 24 28 32 36 40 59 78 96 114 131 148 164
— 89 —

续表 E. 0. 2-7

时间 (min) 烟气温 度( 节) 有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /v(m — 1)
10 20 30 40 50 100 150 200 250 300 350 400
30 842 25 30 35 40 45 69 92 114 136 157 177 197
35 865 26 32 38 44
50 78 106 132 158 182 206 229
40 885 27 34 41 48 55 88 120 151 180 208 235 260
45 902 28 36 44 52 60 98 134 169 202 233 263 291
50 918 29 38 47 56 65 108 149 187 224 258 291 321
55 932 30 41 51 61 71 118 163 205 245 283 318 351
60 945 32 43 54 65 76 129 178 224 267 307 344 380
65 957 33 45 57 70 82 139 192 242 288 331 371 408
70 968 34 47 61 74 87 149 206 259 309 354 396 435
75 979 35 50 64 78 93 159 221 277 329 377 421 461
80 988 36 52 68 83 98 169 235 295 349 399 445 487
85 997 37 54 71 88 104 180 249 312 369 421 469 512
90 1006 39 57 75 92 109 190 263 329 389 443 492 536
95 1014 40 59 78 97 115 200 277 346 408 464 514 559
100 1022 41 62 82 101 120 210 291 363 427 484 536 582
105 1029 42 64 85 106 126 221 304 379 445 504 557 604
110 1036 43 66 89 111 132 231 318 395 464 524 577 625
115
1043 45 69 92 115 137 241 331 411 481 543 597 645
120 1049 46 71 96 120 143 251 345 427 499 562 617 665
125 1055 47 74 99 124 149 261 358 443 516 580 635 684
130 1061 49 76 103 129 154 271 371 458 533 598 654 702
135 1067 50 79 107 134 160 281 384 473 549 615 671 720
140 1072 51 81 110 139 166 290 397 488 565 632 689 737
145 1077 52 84 114 143 172 300 410 502 581 648 705 754
150 1082 54 86
118 148 177 310 422 517 597 664 722 770
155 1087 55 89 121 153 183 320 434 531 612 680 737 785
160 1092 56 91 125 157 189 329 447 545 627 695 752 800
165 1097 58 94 128 162 194 339 459 558 641 710 767 815
170 1101 59 96 132 167 200 348 471 572 655 724 782 829
175 1106 60 99 136 171 206 358 483 585 669 739 796 843
180 1110 61 101 139 176 211 367 494 598 683 752 809 856

— 90 —

附录 F 标准火灾下钢管混凝土柱的承载力系数

表 F 标准火灾下钢管混凝土柱的承载力系数

长 细 比 截面直径 或短边宽 度(mm) 受火时间(h)
圆钢管混凝土柱 矩形钢管混凝土柱
0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

10 200 0. 62 0. 52 0. 49 0. 46 0. 44 0. 41 0. 42 0. 22 0. 18 0. 18 0. 18 0. 18
400 0. 64 0. 55 0. 53 0. 51 0. 49 0. 48 0. 44 0. 23 0. 20 0. 20 0. 20 0. 20
600 0. 66 0. 58 0. 56 0. 55 0. 54 0. 53 0. 47 0. 24 0. 21 0. 21 0. 21 0. 21
800 0. 68 0. 59 0. 59 0. 58 0. 57 0. 56 0. 49 0. 26 0. 23 0. 23 0. 23 0. 23
1000 0. 70 0. 61 0. 60 0. 60 0. 59 0. 59 0. 53 0. 27 0. 25 0. 25 0. 25 0. 25
1200 0. 73 0. 62 0. 61 0. 61 0. 61 0. 60 0. 56 0. 29 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26
1400 0. 75 0. 62 0. 62 0. 62 0. 61 0. 61 0. 60 0. 32 0. 27 0. 27 0. 27 0. 27
1600 0. 78 0. 63 0. 62 0. 62 0. 62 0. 62 0. 65 0. 35 0. 28 0. 28 0. 28 0. 28
1800 0. 81 0. 64 0. 63 0. 63 0. 63 0. 62 0. 70 0. 39 0. 29 0. 29 0. 29 0. 29
2000

  1. 85 0. 65 0. 64 0. 64 0. 64 0. 64 0. 77 0. 44 0. 29 0. 29 0. 29 0. 29

20 200 0. 60 0. 38 0. 33 0. 28 0. 23 0. 18 0. 42 0. 22 0. 18 0. 18 0. 17 0. 16
400 0. 62 0. 43 0. 40 0. 36 0. 33 0. 30 0. 44 0. 23 0. 20 0. 20 0. 19 0. 18
600 0. 64 0. 46 0. 45 0. 42 0. 40 0. 38 0. 47 0. 24 0. 22 0. 22 0. 21 0. 20
800 0. 66 0. 49 0. 48 0. 47 0. 45 0. 44 0. 50 0. 26 0. 24 0. 24 0. 23 0. 22
1000 0. 68 0. 51

  1. 50 0. 49 0. 48 0. 48 0. 53 0. 27 0. 26 0. 25 0. 25 0. 24
    1200 0. 71 0. 52 0. 52 0. 51 0. 51 0. 50 0. 56 0. 29 0. 27 0. 27 0. 26 0. 25
    1400 0. 74 0. 53 0. 53 0. 52 0. 52 0. 52 0. 60 0. 32 0. 28 0. 28 0. 27 0. 27
    1600 0. 77 0. 54 0. 54 0. 53 0. 53 0. 53 0. 65 0. 35 0. 29 0. 29 0. 28 0. 27
    1800 0. 80 0. 56 0. 54 0. 54 0. 54 0. 53 0. 70 0. 38 0. 30 0. 30 0. 29 0. 28
    2000 0. 84 0. 59 0. 56 0. 55 0. 55 0. 55 0. 77 0. 44 0. 31 0. 31 0. 30 0. 29

— 91 —

续表 F

长 细 比 截面直径 或短边宽 度(mm) 受火时间(h)
圆钢管混凝土柱 矩形钢管混凝土柱
0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

40 200 0. 44 0. 25 0. 16 0. 07
0 0 0. 42 0. 18 0. 15 0. 13 0. 10 0. 07
400 0. 49 0. 32 0. 26 0. 20 0. 13 0. 07 0. 44 0. 20 0. 17 0. 15 0. 12 0. 09
600 0. 52 0. 37 0. 33 0. 29 0. 25 0. 21 0. 47 0. 22 0. 19 0. 16 0. 14 0. 11
800 0. 55 0. 41 0. 38 0. 36 0. 33 0. 30 0. 50 0. 23 0. 21 0. 18 0. 16 0. 13
1000 0. 58 0. 43 0. 42 0. 40 0. 38 0. 37 0. 53 0. 25 0. 22 0. 20 0. 17 0. 15
1200 0. 61 0. 45 0. 44 0. 43 0. 42 0. 41 0. 56 0. 26 0. 24 0. 21 0. 18 0. 16
1400 0. 64 0. 46 0. 46 0. 45 0. 44 0. 43 0. 60 0. 27 0. 25 0. 22 0. 19 0. 17
1600 0. 68 0. 47 0. 47 0. 46 0. 45 0. 45 0. 65 0. 28 0. 25 0. 23 0. 20 0. 17
1800 0. 73 0. 48 0. 48 0. 47 0. 46 0. 46 0. 70 0. 31 0. 26 0. 23 0. 20 0. 18
2000 0. 77 0. 49 0. 49 0. 48 0. 47 0. 47 0. 77 0. 35 0. 26 0. 24 0. 21 0. 19

60
200 0. 31 0. 17 0. 04 0 0 0 0. 42 0. 15 0. 10 0. 06 0. 01 0
400 0. 36 0. 27 0. 18 0. 09 0. 04 0 0. 44 0. 16 0. 12 0. 07 0. 03 0
600 0. 40 0. 33 0. 27 0. 21 0. 15 0. 09 0. 47 0. 18 0. 14 0. 09 0. 04 0
800 0. 42 0. 38 0. 34 0. 30 0. 27 0. 23 0. 49 0. 20 0. 15 0. 11 0. 07 0. 03
1000 0. 44 0. 41 0. 39 0. 37 0. 34 0. 32 0. 53 0. 21 0. 17 0. 12 0. 07 0. 03
1200 0. 47 0. 44 0. 42 0. 41 0. 39 0. 38 0. 56 0. 22 0. 17 0. 13 0. 08 0. 04
1400 0. 51 0. 45 0. 44 0. 43 0. 42 0. 41 0. 60 0. 23 0. 18 0. 13 0. 09 0. 04
1600 0. 54 0. 46 0. 45 0. 44 0. 43 0. 42 0. 65 0. 23 0. 18 0. 14 0. 09 0. 04
1800 0. 58 0. 47

  1. 46 0. 45 0. 44 0. 43 0. 70 0. 23 0. 18 0. 14 0. 09 0. 05
    2000 0. 64 0. 48 0. 47 0. 46 0. 45 0. 44 0. 77 0. 24 0. 19 0. 14 0. 10 0. 05

— 92 —

附录 G 标准火灾下钢管混凝土柱
防火保护层的设计厚度

表 G- 1 标准火灾下钢管混凝土柱防火保护层的设计厚度(mm):荷载比0. 3

长 细 比
截面直径

短边宽度
(mm) 设计耐火极限(h)
金属网抹 M5普通水泥砂
防火保护层 非膨胀型防火涂料
防火保护层
圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱 圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

10 200

25 25 25 25 25

10 10 10 10 10
400

25 25 25 25 25

10 10 10 10 10
600

25 25 25 25 25

10 10 10 10 10
800

25 25 25 25 25

10 10 10 10 10
1000

25 25 25 25 25

10 10 10 10 10
1200

25 25 25 25 25

10 10 10 10 10
1400

— 25 25 25 25

10 10 10 10
1600

— 25 25 25 25

10 10 10 10
1800

— 25 25 25 25

10 10 10 10
2000

— 25 25 25 25

10 10 10 10

20 200

25 25 25 25 25 25 25 25

10 10 10 10 10 10 10 10
400 — — — — 25 25 25 25 25 25 — — — — 10 10 10 10 10 10
600 — — — — — 25
25 25 25 25 — — — — — 10 10 10 10 10
800 — — — — — 25 25 25 25 25 — — — — — 10 10 10 10 10
1000

25 25 25 25 25

10 10 10 10 10
1200

25 25 25 25 25

10 10 10 10 10
1400

— 25 25 25 25

10 10 10 10
1600

— 25 25 25 25

10 10 10 10
1800

— — 25 25 25

10 10 10
2000

— — — 25 25

10 10

— 93 —

续表 G- 1

长 细 比
截面直径

短边宽度
(mm) 设计耐火极限(h)
金属网抹 M5普通水泥砂 防火保护层 非膨胀型防火涂料
防火保护层
圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱 圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

40 200 25 25 25 25 26 25 25 25 29 36 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
400 25 25 25 25 25 25 25 25 28 10 10 10 10 10 10 10 10 10
600 25 25 25 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10 10 10 10
800 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1200 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1800 — 25 25 25 25 10 10 10 10
2000 — 25 25 25 25 10 10 10 10

60
200 25 25 27 31 35 25 25 29 38 45 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
400 25 25 25 28 32 25 25 25 30 37 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
600 — 25 25 25 25 25 25 25 26 33 — 10 10 10 10 10 10 10 10 10
800 25 25 25 25 25 25 30 10 10 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 27 10 10 10 10 10
1200
25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10

— 94 —

表 G-2 标准火灾下钢管混凝土柱防火保护层的设计厚度(mm):荷载比0. 4

长 细 比
截面直径

短边宽度
(mm) 设计耐火极限(h)
金属网抹 M5普通水泥砂 防火保护层 非膨胀型防火涂料
防火保护层
圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱 圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

10 200 — — — — — 25 25 28 34 39 — — — — — 10 10 10 10 10
400 25 25 25 26 30 10 10 10 10 10
600 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
800 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1200 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
2000 — 25 25 25 25 10 10 10 10

20
200 25 25 25 25 25 25 25 29 35 41 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
400 — 25 25 25 25 25 25 25 27 32 — 10 10 10 10 10 10 10 10 10
600 — — — — 25 25 25 25 25 27 — — — — 10 10 10 10 10 10
800 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1200
25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
2000 — 25 25 25 25 10 10 10 10

— 95 —

续表 G-2

长 细 比
截面直径

短边宽度
(mm) 设计耐火极限(h)
金属网抹 M5普通水泥砂 防火保护层 非膨胀型防火涂料
防火保护层
圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱 圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

40 200 25 25 25 31 35 25 26 34 43 52 10 10 10 10 10 10 10 10 10 11
400 25 25 25 25 27 25 25 27 34 41 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
600 25 25 25 25 25 25 25 25 29 35 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
800 25 25 25 25 25 25 25 25 31 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 25 25 28 10 10 10 10 10 10 10
1200 25 25 25 25 26 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10

60
200 25 28 36 41 46 25 30 40 51 60 10 10 10 11 12 10 10 10 11 13
400 25 25 29 38 43 25 25 32 41 49 10 10 10 10 11 10 10 10 10 10
600 25 25 25 28 35 25 25 28 36 44 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
800 25 25 25 25 25 25 25 25 32 40 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 25 25 25 30 37 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1200
25 25 25 25 25 28 34 10 10 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 26 33 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 31 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 30 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 29 10 10 10 10 10

— 96 —

表 G-3 标准火灾下钢管混凝土柱防火保护层的设计厚度(mm):荷载比0. 5

长 细 比
截面直径

短边宽度
(mm) 设计耐火极限(h)
金属网抹 M5普通水泥砂 防火保护层 非膨胀型防火涂料
防火保护层
圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱 圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

10 200 — 25 25 25 25 25 33 41 49 57 — 10 10 10 10 10 10 10 11 12
400
25 25 25 26 32 38 45 10 10 10 10 10 10 10
600 25 25 28 33 38 10 10 10 10 10
800 25 25 25 29 34 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 27 31 10 10 10 10 10
1200 25 25 25 25 28 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 27 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10

20
200 25 25 25 25 26 25 33 42 50 59 10 10 10 10 10 10 10 10 11 12
400 25 25 25 25 25 25 26 33 40 47 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
600 25 25 25 25 25 25 25 28 34 40 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
800 25 25 25 25 25 25 25 25 30 36 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 25 25 27 32 10 10 10 10 10 10 10 10
1200
25 25 25 25 30 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 28 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 26 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 25 10 10 10 10 10

— 97 —

续表 G-3

长 细 比
截面直径

短边宽度
(mm) 设计耐火极限(h)
金属网抹 M5普通水泥砂 防火保护层 非膨胀型防火涂料
防火保护层
圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱 圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

40 200 25 25 32 38 43 26 36 46 57 68 10 10 10 11 12 10 10 10 12 14
400 25 25 25 29 35 25 29 37 46 54 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
600 25 25 25 25 28 25 25 32 40 47 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
800 25 25 25 25 25 25 25 29 36 43 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 25 25 25 26 33 39 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1200 25 25 25 25 25 25 25 25 30 37 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 25 25 25 25 29 35 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 25 25 25 27 33 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 25 25 25 26 32 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 25 25 25 25 25 30 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

60
200 25 36 45 51 58 29 40 52 64 75 10 10 11 13 15 10 10 10 13 16
400 25 29 38 47 53 25 32 42 52 61 10 10 10 12 14 10 10 10 10 12
600 25 25 31 39 47 25 28 37 46 55 10 10 10 10 12 10 10 10 10 10
800 25 25 25 31 38 25 26 33 41 50 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 30 25 25 31 38 46 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1200 25 25 25 25 25 25 25 29 36 44 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 25 25 25 28 35 42 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 25 25 27 33 40 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 25 25 26 32 39 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 25 25 25 25 31 37 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

— 98 —

表 G-4 标准火灾下钢管混凝土柱防火保护层的设计厚度(mm):荷载比0. 6

长 细 比
截面直径

短边宽度
(mm) 设计耐火极限(h)
金属网抹 M5普通水泥砂 防火保护层 非膨胀型防火涂料
防火保护层
圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱 圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

10 200 25 25 25 25 25 32 43 53 64 74 10 10 10 10 10 10 10 11 14 16
400 25 25 25 25 25 25 34 43 51 59 10 10 10 10 10 10 10 10 10 12
600 25 25 25 25 25 25 30 37 44 52 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
800 25 25 25 25 25 25 27 34 40 47 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 25 31 37 43 10 10 10 10 10 10 10 10
1200 25 25 29 35 40 10 10 10 10 10
1400 25 25 27 33 38 10 10 10 10 10
1600 25 25 26 31 36 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 30 35 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 29 33 10 10 10 10 10

20
200 25 25 25 28 33 32 44 54 65 76 10 10 10 10 11 10 10 11 14 16
400 25 25 25 25 25 26 35 44 52 61 10 10 10 10 10 10 10 10 10 12
600 25 25 25 25 25 25 31 38 46 53 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
800 25 25 25 25 25 25 28 34 41 48 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 25 25 26 32 38 45 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1200 25 25 25 25 25 25 25 30 36 42 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 25 25 25 28 34 39 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 25 25 27 32 37 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 25 25 26 31 36 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 25 25 25 25 29 34 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

— 99 —

续表 G-4

长 细 比
截面直径

短边宽度
(mm) 设计耐火极限(h)
金属网抹 M5普通水泥砂 防火保护层 非膨胀型防火涂料
防火保护层
圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱 圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

40 200 25 31 39 46 52 35 47 59 71 83 10 10 10 13 15 10 10 12 15 17
400 25 25 31 37 43 28 38 47 57 68 10 10 10 10 12 10 10 10 11 13
600 25 25 26 31 37 25 33 42 50 59 10 10 10 10 11 10 10 10 10 11
800 25 25 25 27 32 25 30 38 46 54 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 27 25 28 35 43 50 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1200 25 25 25 25 25 25 26 33 40 47 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 25 25 25 31 38 45 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 25 25 30 36 43 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 25 25 29 35 41 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 25 25 25 28 34 40 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

60
200 31 44 54 61 69 37 50 63 77 90 10 11 13 16 18 10 10 13 16 19
400 26 38 47 56 64 30 41 52 63 74 10 10 12 14 17 10 10 10 12 14
600 25 33 42 50 58 27 36 46 55 66 10 10 10 12 15 10 10 10 10 12
800 25 29 37 44 52 25 33 42 51 60 10 10 10 11 13 10 10 10 10 10
1000 25 26 33 39 46 25 31 39 47 56 10 10 10 10 12 10 10 10 10 10
1200 25 25 29 35 41 25 29 37 45 53 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1400 25 25 27 32 37 25 27 35 43 51 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1600 25 25 26 30 35 25 26 34 41 49 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 29 34 25 26 33 40 47 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 28 32 25 25 31 38 46 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

— 100 —

表 G-5 标准火灾下钢管混凝土柱防火保护层的设计厚度(mm):荷载比0. 7

长 细 比
截面直径

短边宽度
(mm) 设计耐火极限(h)
金属网抹 M5普通水泥砂 防火保护层 非膨胀型防火涂料
防火保护层
圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱 圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

10 200 25 25 25 27 31 40 53 66 79 91 10 10 10 10 11 10 10 13 16 19
400 25 25 25 25 25 32 43 53 63 74 10 10 10 10 10 10 10 10 12 14
600 25 25 25 25 25 28 38 47 56 65 10 10 10 10 10 10 10 10 10 12
800 25 25 25 25 25 26 34 43 51 59 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 25 25 32 40 47 55 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1200 25 25 25 25 25 25 30 37 45 52 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 25 25 29 36 43 49 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 25 28 34 41 47 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 25 27 33 39 46 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 25 25 26 32 38 44 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

20
200 25 25 31 36 41 41 54 67 80 93 10 10 10 11 13 10 11 13 16 19
400 25 25 25 28 32 33 44 54 65 76 10 10 10 10 11 10 10 10 12 14
600 25 25 25 25 28 29 39 48 57 67 10 10 10 10 10 10 10 10 10 12
800 25 25 25 25 25 27 35 44 52 61 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1000 25 25 25 25 25 25 33 41 49 57 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1200 25 25 25 25 25 25 31 38 46 53 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 25 25 29 37 44 51 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 25 28 35 42 49 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 25 27 34 40 47 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 25 25 26 33 39 45 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

— 101 —

续表 G-5

长 细 比
截面直径

短边宽度
(mm) 设计耐火极限(h)
金属网抹 M5普通水泥砂 防火保护层 非膨胀型防火涂料
防火保护层
圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱 圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

40 200 28 38 46 53 60 43 57 71 85 99 10 10 12 15 17 10 11 14 17 21
400 25 32 39 45 52 35 46 58 69 81 10 10 10 12 15 10 10 10 13 15
600 25 29 35 40 46 31 41 51 61 71 10 10 10 11 13 10 10 10 11 13
800 25 26 32 37 42 28 37 47 56 65 10 10 10 10 12 10 10 10 10 11
1000 25 25 30 34 39 26 35 44 52 61 10 10 10 10 11 10 10 10 10 10
1200 25 25 28 32 37 25 33 41 50 58 10 10 10 10 11 10 10 10 10 10
1400 25 25 27 31 35 25 32 39 47 55 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1600 25 25 26 29 33 25 30 38 45 53 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 28 32 25 29 36 44 51 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 28 31 25 28 35 42 50 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

60
200 38 52 62 71 81 45 60 75 90 105 10 12 15 18 21 10 11 15 18 22
400 34 46 56 66 74 37 49 61 74 86 10 11 14 17 19 10 10 11 13 16
600 32 43 52 61 70 33 44 54 65 76 10 10 12 15 18 10 10 10 11 13
800 30 40 49 57 65 30 40 50 60 70 10 10 12 14 16 10 10 10 10 12
1000 29 38 46 54 62 28 37 47 56 66 10 10 11 13 15 10 10 10 10 11
1200 27 37 44
51 59 27 35 44 53 62 10 10 10 12 15 10 10 10 10 10
1400 27 36 43 49 56 26 34 42 51 60 10 10 10 12 14 10 10 10 10 10
1600 26 35 42 48 55 25 33 41 49 57 10 10 10 12 14 10 10 10 10 10
1800 25 34 41 47 54 25 32 39 47 56 10 10 10 11 13 10 10 10 10 10
2000 25 33 40 46 53 25 31 38 46 54 10 10 10 11 13 10 10 10 10 10

— 102 —

表 G-6 标准火灾下钢管混凝土柱防火保护层的设计厚度(mm):荷载比0. 8

长 细 比
截面直径

短边宽度
(mm) 设计耐火极限(h)
金属网抹 M5普通水泥砂 防火保护层 非膨胀型防火涂料
防火保护层
圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱 圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

10 200 25 25 30 34 38 46 60 74 89 103 10 10 10 11 13 10 10 15 18 22
400 25 25 25 27 30 37 49 60 72 84 10 10 10 10 11 10 10 11 15 17
600 25 25 25 25 26 33 43 53 64 74 10 10 10 10 10 10 10 11 12 14
800 25 25 25 25 25 30 40 49 58 68 10 10 10 10 10 10 10 10 11 11
1000 25 25 25 25 25 28 37 46 55 64 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1200 25 25 25 25 25 27 35 43 52 60 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 25 25 33 41 49 57 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 25 32 40 47 55 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 25 31 38 46 53 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 25 25 30 37 44 52 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

20
200 25 30 36 41 47 47 61 76 91 106 10 10 11 13 15 10 11 15 18 22
400 25 25 29 33 38 38 50 62 74 86 10 10 10 11 12 10 10 11 14 17
600 25 25 26 30 33 34 44 55 65 76 10 10 10 10 11 10 10 10 12 14
800 25 25 25 27 31 31 41 50 60 70 10 10 10 10 11 10 10 10 11 11
1000 25 25 25 25 29 29 38 47 56 65 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1200 25 25 25 25 27 27 36 45 53 62 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1400 25 25 25 25 26 26 34 43 51 59 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1600 25 25 25 25 25 25 33 41 49 57 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
1800 25 25 25 25 25 25 32 40 47 55 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
2000 25 25 25 25 25 25 31 38 46 53 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

— 103 —

续表 G-6

长 细 比
截面直径

短边宽度
(mm) 设计耐火极限(h)
金属网抹 M5普通水泥砂 防火保护层 非膨胀型防火涂料
防火保护层
圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱 圆钢管
混凝土柱 矩形钢管
混凝土柱
1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0

40 200 32 43 51 59 66 49 64 79 95 110 10 11 13 16 19 10 12 16 19 23
400 28 37 44 51 57 40 52 65 77 90 10 10 12 14 16 10 10 12 14 17
600 26 34 40 46 53 35 46 58 69 80 10 10 11 13 15 10 10 10 12 14
800 25 32 38 44 49 32 43 53 63 73 10 10 10 12 14 10 10 10 10 12
1000 25 30 36 42 47 30 40 50 59 69 10 10 10 12 14 10 10 10 10 11
1200 25 29 35 40 45 29 38 47 56 65 10 10 10 11 13 10 10 10 10 10
1400 25 28 34 39 44 28 36 45 54 62 10 10 10 11 13 10 10 10 10 10
1600 25 27 33 38 43 27 35 43 52 60 10 10 10 11 12 10 10 10 10 10
1800 25 27 32 37 42 26 34 42 50 58 10 10 10 10 12 10 10 10 10 10
2000 25 26 31 36 41 25 33 41 48 56 10 10 10 10 12 10 10 10 10 10

60
200 43 57 69 79 89 51 67 83 99 115 10 14 17 20 24 10 13 16 20 24
400 40 53 63 72 82 42 55 68 81 94 10 12 15 18 21 10 10 12 15 18
600 38 50 60 68 78 37 49 61 72 84 10 11 14 17 20 10 10 10 12 15
800 36 48 58 66 75 34 45 56 67 77 10 11 14 16 19 10 10 10 11 13
1000 35 47 56 64 73 32 42 52 63 73 10 11 13 16 18 10 10 10 10 12
1200 35 46 55 63 71 30 40 50 59 69 10 10 13 15 18 10 10 10 10 11
1400 34 45 54 62 70 29 38 48 57 66 10 10 12 15 17 10 10 10 10 10
1600 33 44 53 61 69 28 37 46 55 64 10 10 12 14 17 10 10 10 10 10
1800 33 44 52 60 68 27 36 44 53 61 10 10 12 14 17 10 10 10 10 10
2000 32 43 51 59 67 26 35 43 51 60 10 10 12 14 16 10 10 10 10 10

— 104 —

附录 H 火灾下组合楼板考虑薄膜效应时的承载力

H. 0. 1 火灾下考虑组合楼板的薄膜效应时,应按下列要求将组 合楼板划分为板块设计单元:
1 板块四周应有梁支承,且板块内不得有柱(由主梁围成的 板块)。
2 板块应为矩形,且长宽比不应大于 2。
3 板块应布置双向钢筋网 。
4 板块内可有 1根以上次梁,但次梁的方向应一致 。
5 板块内开洞尺寸不应大于 300mmX300mm 。
当划分的板块单元不符合以上要求时,本附录不适用于火灾 下组合楼板的承载力计算 。
H. 0. 2 火灾下组合楼板考虑薄膜效应时的承载力应按式(H. 0. 2)
计算 。
qr —KTqa 十qb,T (H. 0. 2) 式中:qr — 火灾下板块考虑薄膜效应时的极限承载力(KN/mm2);
KT — 火灾下组合楼板考虑薄膜效应时的承载力增大系数, 应按本附录第 H. 0. 3条确定;
qa — 火灾下组合楼板的承载力(KN/m2),取肋以上部分混 凝土板并考虑该部分混凝土板中双向钢筋网的作用 计算 。其中,混凝土板的温度按本规程表 8. 3. 4中受 火时间为 1. 5h的数值确定,钢筋的温度按本附录第 H. 0. 4条确定;
qb,T — 火灾下组合楼板内次梁的承载力(KN/m2)。
H. 0. 3 火灾下组合楼板考虑薄膜效应时的承载力增大系数KT,
应根据板块短跨方向配筋率与长跨方向配筋率的比值 μ、板块长 — 105 —

宽比 L/B、混凝土板的有效高度 h0(混凝土翼板的厚度减去钢筋 保护层厚度)、板块中心的最大竖向位移 m 按图 H. 0. 3确定 。其 中,板块中心的最大竖向位移 m应按本附录第 H. 0. 4条确定 。

(a)μ—0. 5

(b)μ—1. 0

— 106 —

(c)μ—1. 5
图 H. 0. 3 火灾下组合楼板考虑薄膜效应时的承载力增大系数KT
μ— 板块短跨方向配筋率与长跨方向配筋率的比值;L/B— 板块长宽比;h0— 楼板的有 效高度(板的厚度减去钢筋保护层厚度);m— 板块中心的竖向位移
H. 0. 4 板块中心的竖向位移 m, 可按式(H. 0. 4)计算(图 H. 0. 4)。
m— ( 槡 0. 15十6as ΔT十0. 15— 0. 064λ) (H. 0. 4)
式中:B— 板块短跨尺寸(m);
as — 钢筋热膨胀系数[m/(m. 节)] , 应按本规程第 5. 1. 1 条确定;
λ— 单位宽度组合楼板内负筋与温度钢筋的面积比; ΔT— 温度钢筋的温升(节), 按表 H. 0. 4确定;
T0— 室温(节), 可取 20节;

图 H. 0. 4 组合楼板的几何参数
— 107 —

d— 温度钢筋中心到受火面的距离(m);
hc1— 组合梁中混凝土翼板的厚度(m)O
表 H. 0. 4 楼板钢筋在受火 1. 5h时的温度( 考)

d(mm) 10 20 30 40 50 60 80 100
普通混凝土 790 650
540 430 370 271 220 160
轻质混凝土 720 580 460 360 280 225 185 135

— 108 —

附录J 施工现场质量管理检查记录

施工现场质量管理检查记录应由施工单位按表 J填写,总监 理工程师进行检查,并作出检查结论 。
表 J 施工现场质量管理检查记录
开工日期:

工程名称 施工许可证号
建设单位 项目负责人
设计单位 项目负责人
监理单位 总监理工程师
施工单位 项目
负责人 项目技术 负责人
序号 项 目 主 要 内 容
1 项目部质量管理体系
2
现场质量责任制
3 主要专业工种操作岗位证书
4 分包单位管理制度
5 图纸会审记录
6 施工技术标准
7 施工组织设计 、施工方案编制及审批
8 物资采购管理制度
9 施工设施和机械设备管理制度

10 计量设备配备
11 检测试验管理制度
12 工程质量检查验收制度
自检结果:

施工单位项目负责人:(签章)
年 月 日 检查结论:

总监理工程师:(签章)
年 月 日
— 109 —

附录 K 钢结构防火保护检验批质量验收记录

K. 0. 1 钢结构防火保护检验批的质量验收记录应由施工项目专 业质量检查员填写,专业监理工程师组织项目专业质量检查员 、 专业工长等进行验收并记录 。
K. 0. 2 钢结构防火涂料保护检验批的质量验收应按表 K. 0. 2 进行记录 。
表 K. 0. 2 钢结构防火涂料保护检验批质量验收记录

单位(子单位) 工程名称 分部(子分部) 工程名称 分项工程名称
施工单位 项目负责人 检验批容量
分包单位 分包单位 项目负责人 检验批部位
施工依据 验收依据
验收项目
设计要求 及规程规定 最小/实际 抽样数量 检查记录 检查结果
主 控 项 目 1 材料产品进场 第 9. 2. 1条
2 隔热性能试验 第 9. 2. 2条
3 粘结强度试验 第 9. 2. 3条
4 涂装环境条件 第 9. 3. 1条

5   保护层厚度   第 9. 3. 2条          
6   表面裂纹    第 9. 3. 3条          
7                   

— 110 —

续表 K. 0. 2

验收项目 设计要求 及规程规定 最小/实际 抽样数量 检查记录 检查结果
一 般 项 目 1 产品进场 第 9. 2. 6条
2 涂装基层表观 第 9. 3. 4条

3   涂层表面质量  第 9. 3. 5条          
4                   

施工单位
检查结果

专业工长:
项目专业质量检查员:
年 月 日

监理单位
验收结论

专业监理工程师:
年 月 日
K. 0. 3 钢结构防火板保护检验批的质量验收应按表 K. 0. 3进 行记录 。
表 K. 0. 3 钢结构防火板保护检验批质量验收记录

单位(子单位) 工程名称 分部(子分部) 工程名称 分项工程名称
施工单位 项目负责人 检验批容量
分包单位 分包单位 项目负责人 检验批部位
施工依据 验收依据

— 111 —

续表 K. 0. 3

验收项目 设计要求 及规程规定 最小/实际 抽样数量 检查记录 检查结果
主 控 项 目 1 材料产品进场 第 9. 2. 1条
2 隔热性能试验 第 9. 2. 2条

3   抗折强度试验  第 9. 2. 4条          
4   保护层厚度   第 9. 4. 1条          
5   支撑件抗拔强度 第 9. 4. 2条          
6   防火板密闭性  第 9. 4. 3条          
7                   

一 般 项 目 1 产品进场 第 9. 2. 7条
2 安装允许偏差 第 9. 3. 3条
3 分层与接缝 第 9. 3. 5条 第 9. 3. 6条
4

施工单位
检查结果

专业工长:
项目专业质量检查员:
年 月 日

监理单位
验收结论

专业监理工程师:
年 月 日
K. 0. 4 钢结构柔性毡状材料防火保护检验批的质量验收应按表 K. 0. 4进行记录。

— 112 —

表 K. 0. 4 钢结构柔性毡状材料防火保护检验批质量验收记录

单位(子单位) 工程名称 分部(子分部) 工程名称 分项工程名称
施工单位 项目负责人 检验批容量
分包单位 分包单位 项目负责人 检验批部位
施工依据 验收依据
验收项目 设计要求
及规程规定
最小/实际
抽样数量 检查记录 检查结果
主 控 项 目 1 材料产品进场 第 9. 2. 1条
2 隔热性能试验 第 9. 2. 2条
3 保护层厚度 第 9. 5. 1条
4 分层施工 第 9. 5. 2条
5
6
7
一 般 项 目 1 捆扎 、拼缝 第 9. 5. 3条
第 9. 5. 4条
2 支撑固定件安装 第 9. 5. 5条
3 金属保护壳安装 第 9. 5. 6条
第 9. 5. 7条
4
施工单位
检查结果 专业工长:
项目专业质量检查员:
年 月 日
监理单位
验收结论
专业监理工程师:
年 月 日

— 113 —

K. 0. 5 钢结构混凝土(砂浆或砌体)防火保护检验批的质量验收 应按表 K. 0. 5进行记录 。
K. 0. 6 钢结构复合防火保护检验批的质量验收,应根据保护种 类参照第 K. 0. 2~K. 0. 5进行记录 。
表 K. 0. 5 钢结构混凝土(砂浆或砌体)防火保护检验批质量验收记录

单位(子单位) 工程名称 分部(子分部) 工程名称
分项工程名称
施工单位 项目负责人 检验批容量

分包单位 分包单位 项目负责人
检验批部位
施工依据 验收依据

验收项目 设计要求 及规程规定 最小/实际 抽样数量
检查记录
检查结果
主 控 项 目 1 抗压强度试验 第 9. 2. 5条
2 保护层厚度 第 9. 4. 1条
3
4
5
6
7

— 114 —

续表 K. 0. 5

验收项目 设计要求 及规程规定 最小/实际 抽样数量
检查记录
检查结果
一 般 项 目
1 保护层外观
(适用于
混凝土保护)
第 9. 6. 2条

2   表面裂纹(适用 于砂浆保护)  第 9. 6. 3条          
3   错缝接缝(适用 于砌体保护)  第 9. 6. 4条          
4                   

施工单位
检查结果

专业工长:
项目专业质量检查员:
年 月 日

监理单位
验收结论

专业监理工程师:
年 月 日

— 115 —

附录 L 钢结构防火保护分项工程质量验收记录

钢结构防火保护分项工程质量应由专业监理工程师组织施 工单位项目专业技术负责人等进行验收 , 并应按表 L记录 。
表 L 钢结构防火保护分项工程质量验收记录

单位(子单位) 工程名称 分部(子分部) 工程名称
分项工程数量 检验批数量
施工单位 项目负责人 项目技术 负责人
分包单位 分包单位 单位负责人 分包内容
序号 检验批名称 检验批容量 部位/区段 施工单位检查结果 监理单位验收结论
1
2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
说明 :
施工单位
检查结果 专业工长:
项目专业质量检查员:
年 月 日
监理单位
验收结论 专业监理工程师:
年 月 日
— 116 —

本规程用词说明

1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的用词:
正面词采用“必须”;
反面词采用“严禁”。
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:
正面词采用“应”;
反面词采用“不应”或“不得”。
3)表 示 允 许 稍 有 选 择,在 条 件 许 可 时 首 先 应 这 样 做 的
用词:
正面词采用“宜”;
反面词采用“不宜”。
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词:
正面词采用“可”;
反面词采用“不可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行 的 写 法 为“ 应 符 合
……的规定”或“ 应按…… 执行”。 非必须按所指定标准执行时, 写法为“可参照……执行”。

— 117 —

引用标准名录

1 《建筑构件耐火试验方法》GB/T9978
2 《钢结构防火涂料》GB14907
3 《建筑结构荷载规范》GB50009
4 《混凝土结构设计规范》GB50010
5 《建筑设计防火规范》GB50016
6 《钢结构设计规范》GB50017
7 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068
8 《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083
9 《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153
10 《砌体工程施工质量验收规范》GB50203
11 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204
12 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300

— 118 —

上海市工程建设规范

建筑钢结构防火技术规程

DG/TJ08一008一2017
J10041一2017

条 文 说 明

2017 上海

目 次

— 121 —

  1. 1 一般规定 175
  2. 2 防火保护材料进场 177
  3. 3 防火涂料保护工程 178
  4. 8 防火保护分项工程验收 179

— 122 —

contents

1 General provisions 125
2 Terms and symbols 127

  1. 1 Terms and definitions 127
  2. 2 symbols 128
    3 Basic requirements for structural fire design 129
  3. 1 General requirement 129
  4. 2 structural fire design 132
    4 Fire protection measures and construction 139
  5. 1 Fire protection measures 139
    5 Material properties 147
  6. 1 steel 147
  7. 2 concrete 151
  8. 3 Fireproof materials 152
    6 Temperature-time curve of fire and steel member 156
  9. 1 Temperature-time curve of fire 156
  10. 2 Thermal analysis of steel member eXposed to fire
    160
    7 Fire resistance design of steel structures 163
  11. 1 Bearing capacity of steel member at elevated
    temperatures 163
  12. 2 critical temperature of steel member 165
    8 Fire resistance design of steel-concrete composite members
    167
  13. 1 concrete-filled steel tubular column 167
    — 123 —
  14. 2 steel deck-concrete composite slab 170
  15. 3 steel-concrete composite beam 173
    9 Acceptance of construction quality of fire protection 175
  16. 1 General requirements 175
  17. 2 Fireproof materials entering into construction site
    177
  18. 3 Fire protection details of spraying coating and
    intumescent coating 178
  19. 8 Acceptance construction quality of fire protection
    179

— 124 —

1 总 则

  1. 0. 1 本条规定了制定本规程的目的 。钢结构自重轻 、强度高 、 抗震性能好,便于工业化生产,施工速度快,是建筑中应用的主要 结构形式之一 。与混凝土结构相比,钢结构在某些方面也存在 一
    些不足,特别是钢结构的耐火性能较差 。 其原因主要有两个方 面:一是钢材热传导系数大,火灾下钢构件升温快;二是钢材强度 随温度升高而迅速降低 。 无防火保护的钢结构的耐火时间通常 仅为 15min~20min,故在火灾作用下易被破坏 。 因此,为了防止 和减少建筑钢结构的火灾危害,保护人身和财产安全,必须对钢 结构进行科学的防火设计,采取安全可靠 、经济合理的防火保护
    措施 。
  2. 0. 2 本规程除适用于建筑钢结构外,也适用于钢管混凝土柱 、 压型钢板-混凝土组合楼板和钢-混凝土组合梁等组合构件,但不 适用于内置型钢-混凝土构件 、钢板剪力墙等组合构件 。建筑中局 部采用钢结构(包括钢管混凝土柱 、压型钢板-混凝土组合楼板和 钢-混凝土组合梁)时,这部分钢结构适用本规程 。
    除特别说明外,本规程所称的“ 钢结构”,也包括钢管混凝土
    柱 、压型钢板-混凝土组合楼板和钢-混凝土组合 梁 这 三 种 组 合 构件 。
  3. 0. 3 本条规定了建筑钢结构防火设计的原则 。本规程对目前 常用的建筑钢结构防火保护措施作了规定 。 这些规定并不限制 新技术 、新材料等的应用与发展 。 但在应用时,必须按国家规定 程序经过必要的试验与论证 。
  4. 0. 4 与本规程有关的国家标准和行业标准主要有:《建筑结构 可靠度设计统 一 标准》GB50068、《工程结构可靠度设计统 一 标
    — 125 —

准》GB50153、《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083、《建 筑结构荷载规范》GB50009、《建筑设计防火规范》GB50016、《钢 结构设计规范》GB50017、《混凝土结构设计规范》GB50010、《建 筑构件耐火试验方法》GB/T9978、《钢结构防火涂料》GB14907、 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300等 。

— 126 —

2 术语和符号

  1. 1 术 语

本规程给出了有关钢结构防火设计方面的专用术语 , 并从防 火设计的角度赋予其特定的涵义 , 但不 一 定是其严密的定义 。 同 时 , 本规程还给出了相应的推荐性英文术语 , 该英文术语不 一 定 是国际上通用的标准术语 , 仅供参考 。

  1. 1. 1 在钢材中添加耐高温的合金元素钥 Mo等可提高钢材在 高温下的强度 。耐火钢通常按结构钢的规格 、等级研制生产 , 且 要求其常温下的机械性能 、可焊性 、施工性等与结构钢基本 一 致 , 以方便应用 。耐火钢不同于耐热钢 。耐热钢对钢的高温性能 , 如 高温持久强度 、蠕变强度等有严格的要求 , 而耐火钢只要求在构 件设计耐火时间内(一 般不大于 3. 0h)能保持较高的强度即可 。 耐火钢的合金元素含量稍高于结构钢 , 但比同强度级别的耐热钢 低得多 。 因此 , 耐火钢的热膨胀系数 、热传导系数 、比热等热物理 参数与结构钢的差别很小 。
  2. 1. 2 本规程中钢管混凝土柱所采用的钢材应符合现行国家标 准《钢结构设计规范》GB50017中的相关规定 , 所采用的混凝土 应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对普通混 凝土的相关规定 。
  3. 1. 6 不同耐火试验标准规定的火灾升温曲线可能存在差异 。现 行国家标准《建筑构件耐火试验方法》GB/T9978规定的火灾升温曲 线与国际标准ISO834— 1:1999规定的升温曲线相同 , 适用于以纤维 类可燃物为主的建筑火灾 。现行国家标准《建筑构件耐火试验可供选 择和附加的试验程序》GB/T26784规定了其他特定火灾条件下进行
    — 127 —

耐火试验可供选择的火灾升温曲线 , 包括碳氢(HC)升温曲线、室外火 灾升温曲线、隧道火灾 RABT— ZTV升温曲线等 。在本规程中 , 除特 别注明外 , 标准火灾升温曲线即为现行国家标准《建筑构件耐火试验 方法》GB/T9978所规定的标准火灾升温曲线(式(6. 1. 1- 1))。

  1. 1. 8 标准火灾升温曲线有时与真实火灾下的升温曲线相差甚 远 , 为更好地反映真实火灾对构件的破坏程度 , 同时又保持标准 升温曲线的实用性 , 提出了等效爆火时间的概念 , 通过等效爆火 时间将真实火灾与标准火灾联系起来 。 等效爆火时间的确定原 则为 , 实际火灾对构件的破坏程度可等效成在标准火灾作用“ 等 效爆火时间”后对该构件的破坏程度 。构件的破坏程度 一 般可用 构件在火灾下的温度来衡量 。
  2. 1. 9 因构件温度变化所产生的结构内力和变形可分为两个方面: 一是结构材料的力学性能(强度、弹性模量等)的变化 , 引起的结构内 力重分布及变形变化;二是结构材料热膨胀导致的结构内力和变形。
  3. 1. 12 对于四面均匀受火且截面形状系数大于 10的钢构件 , 其截面温度可近似为均匀分布进行计算 。 这类构件的临界温度 可取构件达到耐火极限承载力状态时最不利截面的平均温度 。 对于非均匀受火的钢构件 , 其临界温度则应取最不利截面上关键 部件(组件)的平均温度 。 例如 , 三面受火的钢梁 、钢与混凝土组 合梁的临界温度应取受火的下翼缘与腹板的平均温度 。
  4. 2 符 号

符号主要参照现行国家标准《工程结构设计基本术语和通用 符号》GBJ132和《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083、 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068、《建筑结构荷载规范》 GB50009、《消防基本术语 第1部分 通用术语》GB/T5907. 1— 2014等的规定编写 , 并根据需要增加了一些内容 。这些符号都是 本规程各章节中所引用的 。
— 128 —

3 基本规定

  1. 1 防火要求
  2. 1. 1 本条规定了钢结构构件的设计耐火极限确定依据 。 表 1 列出了现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016对各类结构 构件的最低耐火极限要求,并结合钢结构特点,补充增加了柱间 支撑 、楼盖支撑 、屋盖支撑等的规定 。
    表 1 构件的设计耐火极限(h)

构件类型 建筑耐火等级
一级 二级 三级 四级
柱 、柱间支撑 3. 00 2. 50 2. 00 0. 50
楼面 梁 、楼 面 析 架 、楼 盖
支撑 2. 00 1. 50 1. 00 0. 50
楼板

  1. 50 1. 00 厂房 、仓库 民用建筑 厂房 、仓库 民用建筑
    0. 75 0. 50 0. 50 不要求
    屋顶承重构件 、屋盖支撑 、
    系杆 1. 50 1. 00 厂房 、仓库 民用建筑 不要求
    0. 50 不要求
    上人平屋面板 1. 50 1. 00 不要求 不要求
    疏散楼梯 1. 50
  2. 00 厂房 、仓库 民用建筑 不要求
    0. 75 0. 50
    注:1 建筑物中的墙等其他建筑构件的设计耐火极限应符合现行国家标准《建筑设计 防火规范》GB50016的规定;
    2 一、二级耐火等级的单层厂房(仓库)的柱,其设计耐火极限可按表 1规定降低 0. 50h;
    3 一 级耐火等级的单层 、多层厂房(仓库)设置自动喷水灭火系统时,其屋顶承重
    — 129 —

构件的设计耐火极限可按表 1规定降低 0. 50h;
4 吊车梁的设计耐火极限不应低于表 1中梁的设计耐火极限 。
根据受力性质的不同,屋盖结构中的檩条可分为两类(图 1):

图 1 典型的屋盖结构体系
(1)第一类檩条,檩条仅对屋面板起支承作用 。 此类檩条破 坏,仅影响局部屋面板,对屋盖结构整体受力性能影响很小,即使 在火灾中出现破坏,也不会造成结构整体失效 。 因此,不应视为 屋盖主要结构体系的一个组成部分 。对于这类檩条,其耐火极限 可不作要求 。
(2)第二类檩条,檩条除支承屋面板外,还兼作纵向系杆,对 主结构(如屋架)起到侧向支撑作用;或者作为横向水平支撑开间 的腹杆 。此类檩条破坏可能导致主体结构失去整体稳定性,造成 整体倾覆 。 因此,此类檩条应视为屋盖主要结构体系的 一 个组成
— 130 —

部分,其设计耐火极限应按表 1对“屋盖支撑 、系杆”的要求取值 。 3. 1. 2 本条规定了钢结构构件的耐火极限不满足设计要求时的 处理方 法 。 通 常,无 防 火 保 护 钢 构 件 的 耐 火 时 间 为 0. 25h ~ 0. 50h,达不到绝大部分建筑构件的设计耐火极限,需要进行防火 保护 。 防火保护应根据工程实际选用合理的防火保护方法 、材料 和构造措施,做到安全适用 、技术先进 、经济合理 。 防火保护层的 厚度应通过构件耐火验算确定,保证构件的耐火极限达到规定的 设计耐火极限 。
保证钢结构在火灾下的安全,对于防止和减少建筑钢结构的 火灾危害 、保护人身和财产安全极为重要 。钢结构在火灾下的破 坏,本质上是由于随着火灾下钢结构温度的升高,钢材强度下降, 其承载力随之下降,致使钢结构不能承受外部荷载作用而失效破 坏 。 因此,对于耐火极限不满足要求的钢构件,必须进行科学的 防火设计,采取安全可靠 、经济合理的防火保护措施,以延缓钢构 件升温,提高其耐火极限 。

  1. 1. 3 本条规定了钢结构节点的防火保护措施 。钢结构节点是 钢结构的一个基本组成部分,必须保证钢结构节点在高温作用下 的安全 。但是火灾下钢结构节点受力复杂,耐火验算工作量大 。 钢结构节点处构件 、节点板 、加劲肋等聚集,其截面形状系数小于 邻近构件,节点升温较慢 。为了简化设计,基于“ 强节点 、弱构件 ” 的设计原则,规定节点的防火保护要求及其耐火性能均不应低于 被连接构件中要求最高者 。 例如,采用防火涂料保护时,节点处 防火涂层的厚度不应小于所连接构件防火涂层的最大厚度 。
  2. 1. 4 本条规定了在钢结构防火设计技术文件中应注明的基本 事项,这些事项与钢结构防火工程的质量密切相关 。 防火保护措 施及防火材料的性能要求 、设计指标包括:防火保护层的等效热 阻 、防火保护材料的等效热传导系数 、防火保护层的厚度 、防火保 护的构造等 。
  3. 1. 5 等效热阻是衡量防火保护层防火保护性能的技术指标 。
    — 131 —

非膨胀型钢结构防火涂料 、防火板等材料的等效热传导系数与防 火保护层厚度无关,因此按照防火保护层的等效热阻相等原则可 按附录 A确定实际施工厚度 。膨胀型钢结构防火涂料的等效热 传导系数与防火保护层厚度有关,最好直接根据等效热阻确定防 火保护层的厚度(涂层厚度)。

  1. 2 防火设计

在 1980年代以前,国际上主要采用基于建筑构件标准耐火 试验的方法来进行钢结构防火设计,并确定其防火保护措施 。 为 此,各国及有关组织制定了相应的试验标准,包括国际标准组织 ISO/CD834、美国 ASTME119和 NFPA251、英国 BS476、德国 DIN4102、日本JIS A1304、澳大利亚 AS1530. 4、我国国家标准 《建筑构件耐火试验方法》GB/T9978等 。采用该方法,往往需要 进行一 系列的试验方可确定合适的防火保护措施 。 进行这样 一 系列的耐火试验,费用高 。 为了改善这 一 情况,尽可能地减少试 验次数,在总结大量构件标准耐火试验结果的基础上,许多国家 的规范给出了通用的构件耐火极限表(如外包 一 定厚度混凝土的 钢构件的耐火极限)。 但这些构件的耐火极限表比较粗略,没有 反映钢构件的截面大小与形状以及受荷水平等因素的影响 。 为 此,国际社会在 1970年前后开始研究建立基于结构分析与耐火 验算的钢结构防火设计理论与方法,并于 1980年代开始编制基 于结构分析与耐火验算的钢结构防火设计规范 。
本规程采用基于结构分析与耐火验算的钢结构防火设计方法, 在总体上与英国规范 BS5950Part8、欧洲规范 ENV1993- 1-2、美国 规范 ANSI/AISC360— 10等规范所采用的方法相同 。上述标准的 具体名称如下:
(1)International Standards Organization(ISO). ISO834- 1:1999,Fire-resistance tests — Elements of building construc- — 132 —

tion — part1:General requirements.
(2)International standards Organization(IsO). IsO834— 5:2000. Fire-resistance tests — Elements of building construc- tion — part5:specific requirements for load bearing horizontal separating elements.
(3)International standards Organization(IsO). IsO834— 6:2000. Fire-resistance tests — Elements of building construc- tion — part6:specific requirements for beams.
(4)International standards Organization(IsO). IsO834— 7:2000. Fire-resistance tests — Elements of building construc- tion — part7:specific requirements for columns.
(5)International standards Organization(IsO). IsO/cD 834— 10. Fire resistance tests — Elements of building construc- tion — part10:specific requirements to determine the contribu- tion of applied fire protection materials to structural elements.
(6)International standards Organization(IsO). IsO/cD 834— 11. Fire resistance tests — Elements of building construc- tion — part11:specific requirements for the assessment of fire protection to structural steel elements.
(7)American society of Testing and Materials(AsTM). AsTM E119 — 12, standard Test Methods for Fire Tests of
Building construction and Materials.
(8)National Fire protection Association(NFpA), NFpA 251, standard Methods of Tests of Fire Resistance of Building construction and Materials , 2005edition.
(9)British standards Institution(BsI), Bs476— 20:1987, Fire Tests on Building Materials and structures , part20:Meth- od for Determination of the Fire Resistance of Elements of con- struction(General principles).
— 133 —

(10) British standards Institution (BsI), Bs476 — 21: 1987, Fire Tests on Building Materials and structures , part21: Methods for Determination of the Fire Resistance of Loadbearing Elements of construction.
(11) British standards Institution (BsI), Bs476 — 22: 1987, Fire Tests on Building Materials and structures , part22: Methods for Determination of the Fire Resistance of Non — Load- bearing Elements of construction.
(12) British standards Institution (BsI), Bs476 — 23: 1987, Fire Tests on Building Materials and structures , part23: Methods for Determination of the contribution of components to the Fire Resistance of a structure.
(13)Deutsches Institut fir Normung , DIN4102— 1, Fire Behavior of Building Materials and Building components , part 1: Building Materials , concepts , Requirements and Tests , 1998.
(14)Deutsches Institut fir Normung , DIN4102— 2, Fire Behavior of Building Materials and Building components , part 2: Building components , Definitions , Requirements and Tests , 1977.
(15)Deutsches Institut fir Normung , DIN4102— 4, Fire behavior of Building Materials and Building components , part 4:synopsis and Application of classified Building Materials , components and special components , 1994.
(16)Japanese Industrial standards , JIs A1304:1994, 建築 構造部分① 耐火試验方法( Method of Fire Resistance Test for structural parts of Buildings), 1994.
(17) standards Association of Australian , As 1530. 4 — 1997, Methods for Fire Tests on Building Materials , compo- — 134 —

nents and structures , part4:Fire — Resistance Tests of Ele- ments of Building construction , 1997.
(18) British standards Institution(BsI), Bs 5950, The structural use of steelwork in Buildings , part8:code of prac- tice for Fire Resistant Design , 2003.
(19)European committee for standardization , ENV1993- 1-2, Eurocode3, Design of steel structures , part1. 2:struc- tural Fire Design , 2005.
(20)American Institute of steel construction. ANsI/AIsc 360— 10, specification for structural steel Buildings , 2010.

  1. 2. 1 本条指出了本规程钢结构耐火验算与防火设计的验算准 则 , 是基于承载力极限状态 。 钢结构在火灾下的破坏 , 本质上是 由于随着火灾下钢结构温度的升高 , 钢材强度下降 , 其承载力随 之下降 , 致使钢结构不能承受外部荷载 、作用而失效破坏 。 因此 , 为保证钢结构在设计耐火极限时间内的承载安全 , 必须进行承载 力极限状态验算 。
    当满足下列条件之一 时 , 应视为钢结构整体达到耐火承载力 极限状态:钢结构产生足够的塑性较形成可变机构;钢结构整体 丧失稳定 。
    当满足下列条件之一 时 , 应视为钢结构构件达到耐火承载力 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较 而成为可变机构;构件整体丧失稳定;构件达到不适于继续承载 的变形 。
    随着温度的升高 , 钢材的弹性模量急剧下降 , 在火灾下构件 的变形显著大于常温受力状态 , 按正常使用极限状态来设计钢构 件的防火保护是过于严苛的 。 因此 , 火灾下允许钢结构发生较大 的变形 , 不要求进行正常使用极限状态验算 。
  2. 2. 2 本条规定了钢结构在火灾下的荷载(作用)效应组合 , 该
    组合是根据现行国家标准《建筑可靠度统 一设计标准》GB50068、
    — 135 —

《建筑结构荷载规范》GB50009中关于偶然设计状况的荷载(作 用)效应组合原则制定的 , 恒载 、楼面或屋面活荷载和风荷载等取 火灾发生时的最可能出现的值 。地震过后 , 建筑经常发生火灾这 类次生灾害 , 但在火灾过程中再发生较大地震的事件为极小概率 事件 , 因此在火灾下荷载(作用)效应组合中不考虑地震作用;而 在火灾后 , 评定结构状态及修复结构时 , 则仍应考虑结构正常使 用中的各种荷载及作用组合 。
必须指出 , 条文中给出的荷载(作用)效应组合值的表达式是 采用各种荷载(作用)叠加的形式 , 这在理论上仅适用于各种荷载 (作用)的效应与荷载为线性关系的情况 。 实际上 , 对于端部约束 足够强的受火钢构件 , 构件升温热膨胀受约束将产生很大的温度 内力 , 在较低温度时即进入弹塑性受力状态 。 由于钢材具有良好 的塑性变形能力 , 将抵消热膨胀变形 , 因此在结构未形成机构之 前 , 钢构件可在进入屈服后继续承载 。

  1. 2. 3 根据验算对象和层次的不同 , 钢结构防火设计可分为基 于整体结构耐火验算的防火设计方法和基于构件耐火验算的防 火设计方法 。
    大跨度钢结构局部构件失效 , 有可能造成结构连续性破坏甚 至倒塌;预应力钢结构对温度敏感 , 热膨胀很可能导致预应力的 丧失 , 改变结构受力方式 , 设计时应予以特别重视 , 故要求采用基 于整体结构验算的防火设计方法 。 当建筑中局部为大跨度结构 、 预应力结构时 , 对于该部分结构及相邻受影响的结构部分的耐火 性能验算也要按照本条规定进行 。
  2. 2. 4 基于整体结构耐火验算的防火设计方法适用于各类形式 的结构 。 当有充分的依据时(例如 , 周边结构对局部子结构的受 力影响不大时), 可采用子结构耐火分析与验算替代整体结构耐 火分析与验算 。
    基于整体结构耐火验算的设计方法应考虑结构的热膨胀效 应 、结构材料性能受高温作用的影响 , 先施加永久荷载 、楼面活荷
    — 136 —

载等,再逐步施加与时间相关的温度作用进行结构弹塑性分析, 验算结构的耐火承载力 。

  1. 2. 5 基于构件耐火验算的防火设计方法的关键,是计算钢构 件在火灾下的内力(荷载效应组合)。 考虑钢构件热膨胀型温度 内力时,结构中相当多的钢构件将进入弹塑性受力状态,或是受 压失稳 。
    对于受弯构件 、拉弯构件和压弯构件等以弯曲变形为主的构 件(如钢框架结构中的梁 、柱),当构件两端的连接承载力不低于
    构件截面的承载力时,可通过构件的塑性变形 、大挠度变形来抵 消其热膨胀变形,因此可不考虑温度内力的影响,假定火灾下构 件的边界约束和在外荷载作用下产生的内力可采用常温下的边 界约束 和 内 力,即 荷 载( 作 用)效 用 组 合 公 式(3. 2. 2- 1)、式 (3. 2. 2-2)时忽略温度作用效应 。该简化处理方法,也为英国标准 BS5950part8采用 。
    对于轴心受压构件,热膨胀将增大其内力并易造成构件失 稳;对于轴心受拉构件,热膨胀将减小轴心受拉构件的拉力 。 因 此,对于以轴向变形为主的构件,应考虑热 膨 胀 效 应 对 内 力 的
    影响 。
    计算火灾下构件的承载力时,构件的温度应取其截面的最高 平均温度 。但是,对于截面上温度明显不均匀的构件(例如组合 梁),计算构件的抗力时宜考虑温度的不均匀性,取最不利部件进
    行验算 。对于变截面构件,则应对各不利截面进行耐火验算 。
  2. 2. 6 本条给出了构件耐火验算时的三种方法 。耐火极限法是 通过比较构件的实际耐火极限和设计耐火极限,来判定构件的耐 火性能是否符合要求,并确定其防火保护 。结构受火作用是 一 个 恒载升温的过程,即先施加荷载,再施加温度作用 。模拟恒载升 温,对于试验来说操作方便,但是对于理论计算来说则需要进行 多次计算比较 。为了简化计算,可采用直接验算构件在设计耐火 极限时间内是否满足耐火承载力极限状态要求 。 火灾下随着构
    — 137 —

件温度的升高,材料强度下降,构件承载力也将下降;当构件承载 力降至最不利组合效应时,构件达到耐火承载力极限状态 。构件 从受火到达到耐火承载力极限状态的时间即为构件的耐火极限; 构件达到其耐火承载力极限状态时的温度即为构件的临界温度 。 因此,式(3. 2. 6- 1)、式(3. 2. 6-2)、式(3. 2. 6- 3)的耐火验算结果是 完全相同的,耐火验算时只需采用其中之一 即可 。

— 138 —

4 防火保护措施与构造

  1. 1 防火保护措施
  2. 1. 1 本条规定了钢结构防火保护措施的要求和选用原则 。设 计应立足于防火保护有效的前提下,针对现场具体条件,考虑构 件的承载形式 、空间位置及环境因素等,选择施工简便 、易于保证 施工质量的防火保护措施 。
    钢结构防火保护措施应和其他施工 、作业相匹配 。选用防火保 护措施时,一方面应考虑不影响前续已完工的施工及后续施工,另 一方面还应保证后续施工不影响防火保护的性能 。例如,膨胀型防 火涂料应与防腐底漆 、防腐面漆相容(防腐涂料 、防火涂料由里及外 的顺序依次为:防腐底漆,防腐中间漆,膨胀型防火涂料,防腐面 漆)。为了保证膨胀型防火涂料膨胀不受影响,防腐面漆不应过硬, 构件外部应留有足够的膨胀空间,也不应包裹防火毡等 。
  3. 1. 2 本条规定了可用于钢结构防火保护的常用措施 。外包防 火材料是绝大部分钢结构工程采用的防火保护方法 。 根据防火 材料的不同,又可分为:喷涂(抹涂 、刷涂)防火涂料;包覆防火板; 包覆柔性毡状隔热材料;外包混凝土 、砂浆或砌筑砖砌体;复合防 火保护等,表 2给出了这些方法的特点及适应范围 。
    1 喷涂(抹涂 、刷涂)防火涂料
    在钢构件表面涂覆防火涂料,形成隔热防火保护层,这种方 法施工简便 、重量轻,且不受钢构件几何形状限制,具有较好的经 济性和适应性 。长期以来,喷涂防火涂料 一 直是应用最多的钢结 构防火保护手段 。早在 1950年代,欧美 、日本等就广泛采用防火 涂料保护钢结构 。 1980年代初期,国内开始在一些重要钢结构建
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筑中采用防火涂料保护,但防火涂料均为进口 。 1985年后国内研 制了多种钢结构防火涂料,并已应用于很多重要工程中 。 为促进 钢结构防火涂料生产 、应用的标准化和规范化,国家先后颁布实 施了《钢结构防火涂料应用技术规范》CECS24:90和《钢结构防 火涂料通 用 技 术 条 件》GB14907 — 94、《钢 结 构 防 火 涂 料》GB 14907— 2002,对促进钢结构防火涂料的开发 、应用和质量检测监 督产生了显著作用 。
表 2 钢结构防火保护方法的特点与适应范围

序号 方 法 特点及适应范围

1

喷涂防 火涂料
a. 膨 胀 型( 薄 型 、超薄型) 重量轻 、施 工 简 便,适 用 于 任何 形 状,任 何 部 位 的 构 件,应用 广,但 对 涂 敷 的 基 底和环 境 条 件 要 求 严 。 用 于室外 、半 室 外 钢 结 构 时, 应选择合适的产品 宜用 于 设 计 耐 火 极 限 要 求低于 1. 5h的钢构件和 要求外观好 、有装饰要求 的外露钢结构
b. 非膨胀型(厚 型) 耐久 性 好 、防 火 保 护 效 果好

2
包覆防火板 预制性好,完整性优,性能稳定,表面平整 、光洁,装饰 性好,施工不受环境条件限制,特别适用于交叉作业 和不允许湿法施工的场合
3
包覆柔性毡状隔热材料 隔热性好,施工简便,造价较高,适用于室内不易受机 械伤害和免受水湿的部位

4 外包混凝土 、砂浆或砌筑 砖砌体 保护层强度高 、耐冲击,占用空间较大,在钢梁和斜撑 上施工难度大,适用于容易碰撞 、无护面板的钢柱防 火保护
5 复合防 火保护 1b十2
有良好的隔热性和完整性 、装饰性,适用于耐火性能 要求高,并有较高装饰要求的钢柱 、钢梁
1b十3
钢结构防火涂料的品种较多,根据高温下涂层变化情况分非 膨胀型和膨胀型两大类(表 3);另外,按涂层厚薄 、成分 、施工方法 及性能特征不同可进一 步分成不同类别 。 国家标准《钢结构防火 涂料》GB14907— 2002根据涂层使用厚度将防火涂料分为超薄
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型(小于或等于 3mm)、薄型(大于 3mm,且小于或等于 7mm)和 厚型(大于 7mm)防火涂料三种 。
表 3 防火涂料的分类

类型 代号 涂层特性 主要成分 说 明

膨胀型
B 遇火膨胀,形成多孔碳 化层,涂层厚度 一 般小 于 7mm 有机树脂为基料,还有 发泡 剂 、阻 燃 剂 、成 炭 剂等 又称超薄型 、薄型防 火涂料

非膨胀型
H 遇火不膨胀,自身有良 好的 隔 热 性,涂 层 厚 7mm~50mm 无机绝热材料(如膨胀 蜓石,飘珠 、矿物纤维) 为主,还 有 无 机 粘 结 剂等
又称厚型防火涂料
非膨胀型防火涂料,国内称厚型防火涂料,其主要成分为无机绝 热材料,遇火不膨胀,其防火机理是利用涂层固有的良好的绝热性以 及高温下部分成分的蒸发和分解等烧蚀反应而产生的吸热作用,来阻 隔和消耗火灾热量向基材的传递,延缓钢构件升温 。非膨胀型防火涂 料一般不燃、无毒、耐老化、耐久性较可靠,适用于永久性建筑中的钢 结构防火保护 。非膨胀型防火涂料涂层厚度一般为7mm~50mm,对 应的构件耐火极限可达到0. 5h~3. 0h。
非膨胀型防火涂料可分为两类:一 类是以矿物纤维为主要绝 热骨料,掺加水泥和少量添加剂 、预先在工厂混合而成的防火材 料,需采用专用喷涂机械按干法喷涂工艺施工;另 一 类是以膨胀
蜓石 、膨胀珍珠岩等颗粒材料为主要绝热骨料的防火涂料,可采 用喷涂 、抹涂等湿法施工 。 矿物纤维类防火涂料的隔热性能良 好,但表面疏松,只适合于完全封闭的隐蔽工程 。另外,干式喷涂 时容易产生细微纤维粉尘,对施工人员和环境的保护不利 。 目前 在国内大量推广应用非膨胀型防火涂料主要为湿法施工:一 是以 珍珠岩为骨料,水玻璃(或硅溶胶)为粘结剂,属双组合包装涂料, 采用喷涂施工;另一类是以膨胀蜓石 、珍珠岩为骨料,水泥为粘结 剂的单组分包装涂料,到现场只需加水拌匀即可使用,能喷也能
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抹,手工涂抹施工时涂层表面能达到光滑平整 。水泥系防火涂料 中,密度较高的品种具有优良的耐水性和抗冻融性 。
膨胀型防火涂料,国内称超薄型 、薄型防火涂料,其基料为有机 树脂,配方中还含有发泡剂 、阻燃剂 、成碳剂等成分,遇火后自身会 发泡膨胀,形成比原涂层厚度大数倍到数十倍的多孔碳质层 。多孔 碳质层可阻挡外部热源对基材的传热,如同绝热屏障 。膨胀型防火 涂料在一定程度上可起到防腐中间漆的作用,可在外面直接做防腐 面漆,能达到很好的外观效果(在外观要求不是特别高的情况下,某 些产品可兼作面漆使用)。采用膨胀型防火涂料时,应特别注意防 腐涂料 、防火涂料的相容性问题 。膨胀型防火涂料在设计耐火极限 不高于1. 5h时,具有较好的经济性 。 目前国际上也有少数膨胀型 防火涂料产品,能满足设计耐火极限 3. 0h的钢构件的防火保护需 要,但是其价格较高 。膨胀型防火涂料在近 20年取得了很大的发 展,在钢结构防火保护工程中的市场份额越来越大 。 图2为不同钢 结构防火保护材料在英国的市场份额 。

图 2 不同钢结构防火保护材料在英国的市场份额
非膨胀型防火涂料为无机材料,耐久性 、耐老化性能良好 。 膨胀型防火涂料中有机高分子成分高,耐老化问题可能较为突 出,但由于膨胀型防火涂料在工程中的大量应用主要始于 1990
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年代中后期,目前这一 问题还未引起足够重视 。
2 包覆防火板
采用防火板将钢构件包覆封闭起来,可起到很好的防火保护 效果,且防火板外观良好 、可兼做装饰,施工为干作业,综合造价 有一定的优势,尤其适用于钢柱的防火保护 。
防火板根据其密度可分为低密度 、中密度和高密度防火板, 根据其使用厚度可分为防火薄板 、防火厚板二大类(表 4)。 表 5 列出了常用防火板的主要技术性能参数 。
表 4 防火板的分类和主要技术性能

性能特点
分类 密度 (kg/m3) 厚度 (mm) 抗折强度 (Mpa) 热传导系数 [w/(m. 节)]
厚度 防火薄板 400~1800 5~20 0. 16~0. 35
防火厚板 300~500 20~50 0. 05~0. 23

密度 低密度防火板 <450 20~50 0. 8~2. 0 中密度防火板 450~800 20~30 1. 5~10 — 高密度防火板 >800 9~20 >10 —
表 5 常用防火板主要技术性能参数

防火板类型 常用外形尺寸
(长 X宽 X厚)(mm) 密度 (kg/m3) 最高使用 温度(节) 热传导系数 [w/(m. 节)] 执行标准
纸面石膏板 3600X1200
X9~18 800 600 0. 19左右 GB/T9775
纤 维 增 强 水 泥板 2800X1200
X4~8 1700 600 0. 35左右 JC412— 91
纤维增强硅 酸 钙板 3000X1200
X5~20 1000 600 三0. 28 JC/T564
蜓石防火板 1000X610X
20~65 430 1000 0. 11左右
硅酸钙防火板 2440X1220X
12~50 400 1100 三0. 08
玻钱平板 2500X1250X
10~15 1200~
1500 600 三0. 29 JC688
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防火薄板有纸面石膏板 、纤维增强水泥板 、玻钱平板等,其密 度为 800kg/m3 ~1800kg/m3,使用厚度大多为 6mm~15mm 。这 类板材的使用温度不大于 600节,不适用于单独作为钢结构的防 火保护,常用作轻钢龙骨隔墙的面板 、吊顶板以及钢梁 、钢柱经非 膨胀型防火涂料涂覆后的装饰面板 。
防火厚板的特点是密度小 、热传导系数小 、耐高温(使用温度 可达 1000节以上),其使用厚度可按设计耐火极限确定,通常在 10mm~50mm之间,由于本身具有优良耐火隔热性,可直接用于 钢结构防火,提高结构耐火时间 。 目前,比较成熟的防火厚板主 要有硅酸钙防火板 、膨胀蜓石防火板两种,这两种防火板的成分 也基本上和非膨胀型防火涂料相近 。 防火厚板在美 、英 、日等国 钢结构防火工程中已有大量应用 。 由于国内自主生产的防火厚 板产品较少且造价较高,防火厚板目前在国内应用较少 。
3 包覆柔性毡状隔热材料(简称柔性防火毡)
柔性毡状隔热材料主要有硅酸铝纤维毡 、岩棉毡 、玻璃棉毡 等各种矿物棉毡 。使用时,可采用钢丝网将防火毡直接固定于钢 材表面 。这种方法隔热性好 、施工简便 、造价低,适用于室内不易 受机械伤害和免受水湿的部位 。 硅酸铝纤维毡的热传导系数很 小[20节时为 0. 034w/(m. 节),400节时为 0. 096w/(m. 节), 600节时为 0. 132w/(m. 节)] ,密度小(80kg/m3 ~130kg/m3), 化学稳定性及热稳定性好,又具有较好的柔韧性,在工程中应用 较多 。
4 外包混凝土 、砂浆或砌筑砖砌体
美国的纽约宾馆 、英国的伦敦保险公司办公楼 、上海浦东世 界金融大厦的钢柱等均采用这种方法,国内石化工业钢结构厂房 以前也曾采用砌砖方法加以保护 。这种方法优点是强度高 、耐冲 击 、耐久性好,缺点是要占用的空间较大 。例如,用 C20混凝土保 护钢柱,其厚度为 5cm~10cm 才能达到 1. 5h~3. 0h的耐火极 限 。另外,施工也较麻烦,特别在钢梁 、斜撑上,施工十分困难 。
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5 水冷却
美国匹弦堡 64层的美国钢铁公司大厦在呈空心截面的钢柱 内充水,并与设于顶部的水箱相连,形成封闭冷却系统 。 如发生 火灾,钢柱内的水被加热而上升,水箱冷水流下而产生循环,以水 的循环将火灾产生的热量带走,从而保证钢柱不会因升温过高而 丧失承载能力 。为了防止钢结构生锈,须在水中掺入专门的防锈 外加剂,冬天如需防冻,还要加入防冻剂 。 这种方法由于对结构 设计有专门要求,目前实际很少应用 。
另外,设置自动喷水灭火系统,既可灭火,又可降低火场温 度 、冷却钢构件,提高钢结构的耐火能力 。 采用这种方式保护钢 结构时,喷头应采用直立型喷头,喷头间距宜为 2. 2m左右;保护 钢屋架时,喷头宜沿着钢屋架在其上方布置,确保钢屋架各杆件 均能受到水的冷却保护 。
6 单面屏蔽
单面屏蔽法的作用主要是避免杆件附近火焰的直接辐射的 影响 。其做法是在钢构件的迎火面设置阻火屏障,将构件与火焰 隔开 。如:钢梁下面吊装防火平顶,钢外柱内侧设置有 一 定宽度 的防火板等 。这种在特殊部位设置防火屏障措施有时不失为 一 种较经济的钢构件防火保护方法 。
7 复合防火保护
常见的复合防火保护做法有:在钢构件表面涂敷非膨胀防火
涂料或采用柔性防火毡包覆,再用纤维增强无机板材 、石膏板等 作饰面板 。这种方法具有良好的隔热性和完整性 、装饰性,适用 于耐火性能要求高,并有较高装饰要求的钢柱 、钢梁 。

  1. 1. 3 本条对钢结构防火涂料的选用作了规定 。
    1 非膨胀型防火涂料以膨胀蜓石 、膨胀珍珠岩 、矿物纤维等 无机绝热材料为主,配以无机粘结剂制成,隔热性能 、粘结性能良 好且物理化学性能稳定 、使用寿命长,具有较好的耐久性,应优先 选用 。但非膨胀型防火涂料的涂层强度较低 、表面外观较差,更
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适宜用于隐蔽构件 。
2 膨胀型防火涂料以有机高分子材料为主 。 随着时间的延 长,这些有机材料可能发生分解 、降解 、溶出等不可逆反应,使涂 料“老化”失效,出现粉化 、脱落或膨胀性能下降 。 膨胀型防火涂 料的大量应用主要在 1990年后,目前尚无直接评价其老化速度 及寿命标准的量化指标,只能从涂料的综合性能来判断其使用寿 命的长短 。不过有两点可以确定:一 是非膨胀型防火涂料寿命比 膨胀型防火涂料寿命长;二是涂料所处的环境条件越好,其使用 寿命越长 。所以,本规程对膨胀型防火涂料的使用范围给予 一 定 的限制 。
3 室外 、半室外钢结构的环境条件比室内钢结构更为严酷 、 不利,对膨胀型防火涂料的耐水性 、耐冷热性 、耐光照性 、耐老化 性要求更高 。 国内某大型体育场雨棚钢结构采用某膨胀型防火 涂料,在 10年后出现涂层老化 、性能下降及脱落等现象 。
4 非膨胀型防火涂料中膨胀蜓石 、膨胀珍珠岩的粒径 一 般 为 1mm~4mm,如涂层厚度太小,施工难度大,难以保证施工质 量,为此本规程规定了非膨胀型防火涂层的最小厚度为 10mm 。
5 应特别注意防火涂料与防腐涂料的相容性问题,尤其是 膨胀型防火涂料,因为它与防腐油漆同为有机材料,可能发生化 学反应 。在不能出具第三方证明材料证明“ 防火涂料 、防腐涂料 相容”的情况下,应委托第三方进行试验验证 。膨胀型防火涂料 、 防腐油漆的施工顺序为:防腐底漆 十防腐中间漆 十防火涂料 十防 腐面漆,在施工时应控制防腐底漆 、中间漆的厚度,避免由于防腐 底漆 、中间漆的高温变性导致防火涂层的脱落,避免因面漆过厚 、 过硬而影响膨胀型防火涂料的发泡膨胀 。

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5 材料特性

  1. 1 钢 材
  2. 1. 1 本条规定了高温下钢材的物理特性参数取值 。 高温下钢 材的热膨胀系数 、热传导系数和比热等随温度的不同会有 一 定的 变化[式(1)~式(4)] , 本规程取这些参数在高温下的平均值 。
    钢材的物理特性主要取决于钢材的化学组分 , 加工工艺 、加 工过程对其影响较小 。 钢结构工程中常用的碳素结构钢(低碳 钢 、中碳钢 、高碳钢)和低合金结构钢等所含的碳元素 、合金元素 的比例都很小 , 基本上不大于 5% ;耐火钢的合金元素稍高于低合 金结构钢 。 因此 , 这些钢材的高温物理特性基本相同 。
    (1)结构钢的热膨胀变形率 Δl/l
    Δl/l—0. 4X10— 8Ts(2)十1. 2X10— 5Ts — 2. 416X10— 4 20节三Ts 三750节 Δl/l—11X10— 3 750节<Ts 三860节 Δl/l—2. 0X10— 5Ts — 6. 2X10— 3 860节<Ts 三1200节
    (1)
    式中:Ts — 钢材的温度(节)。
    (2)结构钢的热膨胀系数as [m/(m. 节)]
    as —0. 8X10— 8Ts 十1. 2X10— 5 20节三Ts 三750节
    as —0 750节<Ts 三860节
    as —2. 0X10— 5 860节<Ts 三1200节 ( 2)
    (3)结构钢的热传导系数λs [w/(m. 节)]
    λs —54— 3. 33X10— 2Ts 20节三Ts 三800节
    λs —27. 3 800节<Ts 三1200节 ( 3)
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(4)结构钢的比热 Cs [J/(kg. 节)]
Cs —425十7. 73X10— 1Ts — 1. 69X10— 3Ts(2)十2. 22X10— 6Ts(3)
Cs —666— Ts( 1)30—73(02)8 600节<Ts 三735节
Cs —545十Ts( 1)78—73(20)1 735节<Ts 三900节
Cs —650 900节<Ts 三1200节 ( 4)
(4)结构钢的泊松比》s
》s —0. 3 (5) 5. 1. 2、5. 1. 3 这两条规定了高温下结构钢的强度设计值和弹性 模量 。
在本规程中 , 如无特别说明 , 结构钢是指钢结构工程中大量 应用的具有屈服平台的低碳结构钢和低合金结构钢 , 包括 Q235 钢 、Q345钢 、Q390钢和 Q420钢等 。与高温下钢材的物理特性不 同 , 钢材的生产工艺 、加工过程等对高温下钢材的力学性能有较 大的影响 , 并且高温对高强度钢 、高强度螺栓 、高强度钢绞线 、钢 索的强度影响要显著地大于结构钢 , 式(3)不适用这些钢材 。
结构钢在高温下的力学性能有如下特点(图 3):
(1)钢材的屈服强度和弹性模量随温度升高而降低 , 且屈服 台阶变得越来越小;温度高于 300节后 , 已无明显的屈服平台 。
(2)钢 材 的 极 限 强 度 基 本 上 随 温 度 的 升 高 而 降 低 , 但 在 180节~370节温度区间内 , 极限强度有所提高 , 塑性和韧性下降 (即出现“蓝脆现象”)。
(3)温度高于 400节后 , 钢材的强度与弹性模量开始急剧下 降;温度达到 650节时 , 钢材已基本丧失大部分强度 。
温度高于 300节后 , 钢材已无屈服段 , 因此 , 需要指定 一 个强 度作为钢材的名义屈服强度 。通常以 一 定量的塑性残余应变(称 为名义应变)所对应的应力作为钢材的名义屈服强度(图 4)。 常 温下一般取 0. 2%应变作为名义应变 , 而在高温下名义应变取值
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图 3 AsTM A36钢的高温应力-应变曲线

图 4 钢材高温名义屈服强度定义
尚无一致的标准 。
(1)欧洲钢结构协会标准《钢结构防火— 欧洲钢结构防火 设计手册》规定 , 当温度大于 400节时 , 以 0. 5%应变作为名义应 变 , 当温度低于 400节时 , 则在 0. 2%(20节时)和 0. 5%应变之间 按线性插值确定(European convention for constructional steel- work(Eccs), Technical committee 3 — Fire safety of steel
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structures ,Design Manual on the European Recommendations for the Fire safety of steel structures,1st Edition,1985. )。钢 梁 、钢柱耐火试验表明,按上述方法确定的名义应变值过于保守 。
(2)英国国家标准《建筑钢结构 第 8部分 耐火设计实施 规范》规定了三个名义应变水平的强度,以适应各类构件的不同 要求,即:2%应变,适用于有防火保护的受弯组合构件;1. 5%应 变,适用于受弯钢构件;0. 5%应变,适用于除上述两类以外的构 件(British standards Institution,Bs5950,The structural use of steelwork in Buildings,part8:code of practice for Fire Re- sistant Design,1990. )。
(3)欧洲标准《钢结构设计 第 1. 2部分 结构防火设计》则 取 2%应变作为名义应变来确定钢材的名义屈服强度(European committee for standardization ,EN 1993— 1— 2,Eurocode3, Design of steel structures ,part 1. 2:structural Fire Design, 2005)。
随着研究的广泛与深入,对结构钢的高温性能以及钢结构在 火灾下的反应有了更深入的了解,目前对于采用较大的名义应变 来确定结构钢高温下的名义屈服强度已达成共识 。
国内对 Q235、Q345等结构钢进行了系统的高温材性试验, 得到了 0. 2% 、0. 5% 、1. 0%等名义应变水平的高温屈服强度 。综 合国内试验资料,并参考 EN1993— 1— 2:2005、Bs5950— 8: 2003等给出了我国结构钢高温下的强度设计值和弹性模量 。 表 6为按本规程有关公式计算的各温度下钢材的屈服强度折减系数 ηsT和弹性模量折减系数 XsT 。

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表 6 钢材高温下的屈服强度折减系数 1ST和弹性模量折减系数 XST

温度( 节) 20 100 200 300 400 450 500 550
结构钢 X松T 1. 000 0. 981 0. 949 0. 905 0. 839 0. 791 0. 727 0. 637
η松t 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 0. 914 0. 821 0. 707 0. 581
耐火钢 X松T 1. 000 0. 968

  1. 929 0. 889 0. 849 0. 829 0. 810 0. 790
    η松T 1. 000 0. 980 0. 949 0. 909 0. 853 0. 815 0. 769 0. 711
    温度( 节) 600 650 700 750 800 900 1000
    结构钢 X松T 0. 500 0. 318 0. 214 0. 147 0. 100 0. 038 0. 000
    η松T 0. 453 0. 331 0. 226 0. 145 0. 100 0. 050 0. 000
    耐火钢 X松T 0. 770 0. 750 0. 610 0. 470 0. 330 0. 050 0. 000
    η松T 0. 634 0. 528 0. 374 0. 208 0. 125 0. 042 0. 000
  2. 1. 4 ~ 5. 1. 5 耐火钢通过在钢材中加入钥等合金元素 , 使钢材 在高温时从原子中析出碳化钥 Mo2C。 由于此类化合物比铁原子 大 , 能起到阻止或减弱“滑移”的作用 , 从而提高钢材高温下的强度 。 耐火钢无蓝脆现象 , 故在低温度区段内耐火钢的强度损失大于结构 钢 。在实际工程中 , 绝大多数钢构件的临界温度在450节~700节范 围内 , 在该温度段内耐火钢的强度损失小于结构钢 。
    目前 , 各钢铁公司生产的耐火钢的高温材性有较大的差别 , 本规程给出的公式不 一 定适用于所有品种 。 应用式(5. 1. 4)、式 (5. 1. 5)时 , 要求 600节时耐火钢的实测屈服强度折减系数不低于 式(5. 1. 4)计算值的 10% 。
  3. 2 混凝土
  4. 2. 1 本条有关高温下普通混凝土的热工性能参数参考了 EN 1994- 1-2:2005(Eurocode4part1. 2, De松ign of compo松ite 松teel and concrete 松tructure松:structural fire de松ign) 的规定 。 其中 , 公式(5. 2. 1-2)是根据 EN1994- 1-2:2005给出的普通混凝土热
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传导系数上 、下限公式取平均值得到的 。对于钢与混凝土组合结
构建议采用上限公式 。
上限公式:
λc —2— 0. 2451 十0. 0107 2 20节三Tc <1200节(6)
下限公式:
λc —1. 36— 0. 136 十0. 0057 2 20节三Tc <1200节
(7)
混凝土的含水率对热工性能的影响很大,特别是对比热和热 传导系数 。本条给出的热工参数取值适用于干混凝土,即含水率 不大于 4%的普通混凝土 。

  1. 2. 2 本条有关高温下普通混凝土的轴心抗压强度和弹性模量 参考了 EN1994- 1-2:2005的规定 。其中,弹性模量折减系数是 对 EN1994- 1-2:2005中混凝土的高温应力 — 应变曲线计算公式 求导得到的 。表 5. 2. 2适用于强度等级 C60及以下的混凝土 。
  2. 2. 3 本条有关高温下轻骨料混凝土的热工性能参数参考了 EN 1994- 1-2:2005的规定,适用于含水率不大于5%的轻骨料混凝土。
  3. 2. 4 本条有关高温下轻骨料混凝土的轴心抗压强度和弹性模 量参考了 EN1994- 1-2:2005的规定 。表 5. 2. 4适用于强度等级 C60及以下的混凝土 。
  4. 3 防火保护材料
  5. 3. 1 本条规定了非膨胀型防火涂料在标准火灾下的等效热传 导系数试验及计算方法 。 该方法基于非膨胀型防火涂料保护钢 构件的标准耐火试验,可综合反映防火涂料在火灾下传热(隔热 防火保护)的实际性能以及火灾下防火涂料外表面的热对流 、热 辐射传热效应,避免了常规试验方法,如《耐火材料导热系数试验
    — 152 —

方法(水流量平板法)》YB/T4130、《耐火材料导热系数试验方法 (平行线法)》GB/T17106、《定型隔热耐火制品导热系数试验方法 (热线法)》GB/T5990等的不足 。
非膨胀型防火涂料在火灾下受火温度范围大 , 其热传导系数 随温度有较大的变化 , 但从工程应用角度 , 热传导系数采用常数 可极大地简化计算 。试验与理论计算的对比表明 , 采用 540节(约 1000T)时的等效热传导系数 , 可相当精确地模拟非膨胀型防火 涂料保护钢构件在火灾下的升温 , 并且不同保护层厚度下测得的
非膨胀型防火涂料的等效热传导系数变化很小 。
为了减少试验成本 , 充分利用已有的试验结果 , 本条规定了 两种获得等效热传导系数的途径 。
1 根据现行国家标准《钢结构防火涂料标准》GB14907的要 求 , 防火涂料需进行型式检验 , 采用I36b、I40b(截面形状系数见表 7)作为钢试件 , 按照现行国家标准《建筑构件耐火试验方法》GB/T 9978进行耐火性能试验 。 因此 , 可根据试验实测的钢试件升温曲 线 , 按式(5. 3. 1)计算非膨胀型涂料的等效热传导系数 。
2 按本规程附录 B进行试验确定非膨胀型防火涂料的等效 热传导系数 。 由于一些防火涂料检验报告中资料不全 、缺少钢试 件的升温曲线记录 , 为了得到等效热传导系数 , 需要补做耐火试 验 。 由于标准钢梁试件大 、试验成本高 , 因此提出了采用小钢板 替代试验 。小钢板试件尺寸 — 16mmX300mmX300mm , 其截面
形状系数为 125, 与标准钢梁试件相近 。
表 7 钢试件的截面形状系数

试件规格 截面形状系数 Fi /v(m — 1)
四面受火 三面受火
普通工字钢I36b 142. 1 125. 6
普通工字钢I40b 137. 0 121. 7
钢板 — 16mmX300mmX300mm 125. 0 /
— 153 —

  1. 3. 2~5. 3. 3 第 5. 3. 2条规定了膨胀型防火涂料保护层的等 效热阻试验及计算方法 。针对膨胀型防火涂料的特点,第 5. 3. 3 条规定膨胀型防火涂料应给出 5个使用厚度的等效热阻 。
    膨胀型防火涂料受火膨胀,形成比原涂层厚度大数倍到数十 倍的多孔膨胀层,该膨胀层的热传导系数小,隔热防火保护性能 良好 。火灾下膨胀层厚度主要取决于涂料自身的特性 、涂层的厚 度,受膨胀层自身致密性 、强度等的限制,膨胀层厚度不会 一 直随 着涂层厚度的增大而一直增大,而且涂层太厚容易造成膨胀层过 早脱落,因此膨胀型防火涂料存在最大使用厚度 。膨胀型防火涂 料涂层厚 度 和 膨 胀 层 厚 度 、热 传 导 系 数 之 间 均 为 非 线 性 关 系 (图 5)。 因此,膨胀型防火涂料不宜采用等效热传导系数,而是采 用对应于涂层厚度的等效热阻 。

图 5 膨胀型防火涂料的膨胀层厚度 、等效热传导系数

  1. 3. 4 表 8给出了其他 一 些防火保护材料常温下的热传导系 数,供参考 。
    表 8 其他防火保护材料常温下的热传导系数

材料名称 参考尺寸 (mm) 密度 (kg/m3) 抗压强度 (Mpa) 比热
[J/(kg. 节)] 导热系数 [w/(m. 节)] 执行标准
各种貓土砖 240X115
X50 1700 7. 0~30 1000 三0. 43 GB/T5101
貓土空心砖 240X115
X90 1200~
1400 5~10 三0. 43 GB13544
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续表 8

材料名称 参考尺寸 (mm) 密度 (kg/m3) 抗压强度 (Mpa) 比热
[J/(kg. 节)] 导热系数 [w/(m. 节)] 执行标准
加气
混凝土砌块 600X300
X240 400~
700 2. 5~5 1000~
1200 0. 12~

  1. 25 GB8239
    陶粒空心砌块 390X240
    X190 三800 >2. 5 — 0. 58 GB15229
    微孔硅酸钙 保温板 500X300
    X50 200~
    250 >0. 5 — 三0. 058 GB1069
    水泥蜓石板 500X300
    X50 三500 >0. 5 三0. 14 JC4429
    水泥珍珠岩板 500X300
    X50 三400 >0. 5 三0. 087 GB10303
    硅酸铝棉毡 1000X500
    X10~50 三350 — 840 三0. 06 GB3003
    矿渣棉毡 1000X250
    X50 三120 — 750 三0. 048 GB11835
    岩棉毡 900X900
    X50 200 — 三0. 049 GB11835
    玻璃棉毡
    1200X600
    X50 三48 — — 三0. 048 GB13350
    加气混凝土板 400~
    650 2. 5~5 1000~
    1200 0. 1~
  2. 15 GB15762
    C20混凝土 2200~
    2400 13. 4 900~
    980 1. 0~2. 0
    M5砂浆 2000
    — 0. 9

— 155 —

6 火灾升温曲线与钢构件升温计算

  1. 1 火灾升温曲线
  2. 1. 1 本条规定了钢结构耐火验算与防火设计采用的火灾升温 曲线 。
    建筑火灾一般是从建筑内部的某 一 空间起火开始而造成的 结果,通常可分为火灾初期增长阶段 、全盛阶段 、衰退阶段等三个 阶段 。火灾的发展过程及其严重程度,取决于室内可燃物的燃烧 性能 、数量及分布情况(火荷载密度)以及着火房间的大小 、形状 、 通风状况等因素 。 图 6为一般室内火灾 、高大空间火灾这两种典 型的建筑火灾着火空间的环境温度升温曲线的比较 。

图 6 一 般室内火灾与高大空间火灾的升温曲线比较
一般,室内火灾在初期增长阶段 、全盛阶段之间有 一 个标志 着火灾发生质变的现象— 轰燃现象(图 7)。 这时,室内所有可

— 156 —

燃物都将着火燃烧 , 环境温度急剧升高 , 危及结构安全 。 轰燃现 象是一 般 室 内 火 灾 过 程 中 一 个 非 常 重 要 的 现 象 , 其 持 续 时 间 很短 。

图 7 一 般室内火灾的发展过程
实际火灾升温曲线具有多样性 , 为了统 一 和便于比较 , 许多 国家和组织制订了标准火灾升温曲线 , 用于构件耐火试验以评定 构件的耐火极限 。为了使钢结构耐火验算与标准耐火试验 一 致 , 因此本规程规定采用标准耐火试验的炉内升温曲线作为钢结构 耐火验算的火灾升温曲线 。
式(6. 1. 1- 1)所规定的标准火灾升温曲线是现行国家标准《建 筑构件耐火试验方法》GB/T9978所采用的升温曲线 , 该曲线和 国际标准ISO834— 1: 1999所采用的标准火灾升温曲线相同 , 适 用于以纤维类火灾为主的建筑 , 其可燃物主要为 一 般可燃物 , 如 木材 、纸张 、棉花 、布匹 、衣物等 , 可混有少量塑料或合成材料 。
式(6. 1. 1-2)所规定的升温曲线称为碳氢(HC)升温曲线 , 适
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用于可燃物以径类材料为主的场所,如石油化工建筑及生产 、存 放径类材料 、产品的厂房等 。
图 8为标准火灾升温曲线与碳氢(HC)升温曲线的比较 。

图 8 标准火灾升温曲线与碳氢(HC)升温曲线的比较

  1. 1. 2 采用标准火灾升温曲线给结构防火设计带来了很大的方 便,但是标准火灾升温曲线有时与实际火灾(如高大空间火灾)相 差甚大 。为了更好地反映实际火灾对结构的破坏程度,在能确定 建筑物室内的有关参数以及火荷载的情况下,欧洲规范 EC3EN 1993— 1— 2 、英国规范 BS5950:part8等均允许结构防火设计采 用实际火灾升温曲线 。 近年来提出的性能化防火设计方法(per- formance — Based Design MetHod),则更是要求在设计时应采用 能反映实际火灾特性的升温曲线 。 因此,本条规定:当能准确确 定建筑的火灾荷载 、可燃物类型及其分布 、几何特征等参数时,建 筑内着火空间的环境温度也可按其他有可靠依据的火灾模型 计算 。
    必须指出的是,高大空间火灾着火空间的环境温度不 一 定很 高,但是火灾区域及邻近的构件,还应考虑可能被火焰吞没 、火焰 辐射对其升温的影响 。建筑内的高大空间大体可分为以下两类:
    — 158 —

(1)占地面积相当大且具有 一 定高度的大体积型建筑 。 如: 会堂 、展览馆 、剧院 、体育馆 、候车厅和大型仓库等,其面积通常有 几百至几千平方米,高度一般在 8m~20m之间;
(2)具有一定的占地面积,但空间相当高的细高型建筑 。如: 高层建筑的中庭,其面积为几十至几百平方米,高度则有十几米 至百米 。

  1. 1. 3 本规程第 2. 1. 8条给出了等效爆火时间的定义(见图 9), 本条给出了确定等效爆火时间的方法,该方法基于火灾释放热量 相等的原则 。该方法考虑了火灾持续时间的影响,但火灾时从热 烟气传递到构件的热量与热烟气和构件的温度差有关,因此当实 际火灾升温曲线与标准火灾升温曲线差别很大时,该方法存在较 大的误差 。

图 9 等效爆火时间 te
为简化计算,数值积分法计算面积时,时间间隔可取 1min,按
下式确定等效爆火时间 。
Tg,i <
j—1
式中:Tg,i — 由式(6. 1. 1- 1)确定的标准火灾升温曲线中i时刻 — 159 —

(min)的热烟气平均温度(节);
T,g() , j — 实际火灾升温曲线中 j时刻(min)的热烟气平均温 度(节);
t, — 实际火灾作用时间(min);
te — 等效爆火时间(min)。

  1. 2 钢构件升温计算

本节适用于表面受火均匀的轻型钢构件的升温计算 。 重型 钢构件或表面受火不均匀的钢构件 , 其截面上各点温度相差较 大 , 为不均匀分布 , 宜采用有限差分法 、有限单元法等数值方法计 算其升温 。 当单位长度钢构件的表面积与对应的体积之比大于 10时 , 为轻型钢构件;反之 , 则为重型钢构件 。实际工程中的大部 分钢构件为轻型钢构件 。

  1. 2. 1 本条给出的无防火保护钢构件的升温计算公式基于集总 热量法原理 , 为增量公式 , 需要逐步选代计算 。其中 , 时间步长 Δt 不宜大于5松, 以保证计算精度 。表6. 2. 1给出的综合辐射率 取自 美国 标 准 ANSI/AISC360 — 10specificati0nf0r structural steel Buildings(2010), 综合考虑了烟气的辐射率以及辐射角系 数的影 响 , 适 用 于 符 合 本 规 程 第 6. 1. 1 条 式(6. 1. 1- 1)、式 (6. 1. 1-2)规 定 的 火 灾 。 当 实 际 火 灾 与 本 规 程 第 6. 1. 1条 式 (6. 1. 1- 1)、式(6. 1. 1-2)规定的火灾相差很大时 , 应调整综合辐射 率的取值 。本规程附录 C给出了常见的无防火保护钢构件的截 面形状系数计算方法 , 其他情况可参照进行计算 。本规程附录 E 给出了标 准 火 灾 下 无 防 火 保 护 的 钢 构 件 按 式(6. 2. 1)计 算 的 温度 。
  2. 2. 2 本条给出的有防火保护钢构件的升温计算公式 , 为增量 公式 , 需要逐步选代计算 。其中 , 时间步长 Δt 不宜大于 30松, 以保 证计算精度 。
    — 160 —

有防火保护钢构件的截面形状系数 Fi /V, 不仅与钢构件的截 面特性有关 , 还与防火保护层做法有关 。工程中常用的防火保护 层做法可分为两种:①外边缘型保护 , 即防火保护层全部沿着钢 构件的外表面进行保护;②非外边缘型保护 , 即全部或部分防火 保护层不沿着钢构件的外表面进行保护 。本规程附录 D给出了 常见的有防火钢保护钢构件的截面形状系数计算方法 , 其他情况 可参照进行计算 。
钢结构防火保护的种类和施工方法较多 , 其特性也有较大的
差别 。有些防火保护层质量很轻 , 相对钢构件来说 , 其自身吸收 的热量可忽略 , 这种防火保护层称为轻质保护层;而有些防火保 护层自身所吸收的热量必须加以考虑 , 这种防火保护层称为非轻 质保护层 。一般情况下 , 非膨胀型防火涂料 、膨胀型防火涂料 、蜓 石防火板 、硅酸钙防火板 、硅酸铝纤维毡等防火保护层为轻质保 护层;混凝土 、金属网抹砂浆 、砌体等防火保护层为非轻质保护 层 。忽略保护层自身所吸收的热量 , 钢构件的温度计算结果是偏 高的 , 因此 , 以此温度进行防火设计的结果偏于安全 。
本规程附录 E给出了标准火灾下采用轻质防火保护层的钢 构件按式(6. 2. 2)计算的温度 。

  1. 2. 3 本条给出的标准火灾下采用轻质防火保护的钢构件的近 似升温计算公式 , 是通过对本规程第 6. 2. 2条的选代升温计算公 式(6. 2. 2- 1)、式(6. 2. 2-4)的计算结果进行数学拟合得到 , 二者的 比较如图 10所示 。从图中可见 , 当钢构件的温度不大于 700节 时 , 二者计算结果的偏差很小 。 由于式(6. 2. 3)为显式计算公式 , 极大地方便了计算 。

— 161 —

图 10 简化升温计算公式(6. 2. 3)与选代升温计算公式(6. 2. 2- 1)的比较
(图中实线为简化公式计算结果,虚线为选代公式计算结果)

— 162 —

7 钢结构耐火验算与防火保护设计

  1. 1 承载力法

采用承载力法进行钢结构耐火验算与防火保护设计时,可按 下列步骤进行:
(1)确定防火保护方法,设定钢构件的防火保护层厚度(可设 定为无防火保护);
(2)按本规程第 6章的规定计算构件在设计耐火极限 tm 时 间内的最高温度 Tm ;
(3)按本规程第 5. 1节的规定确定高温下钢材的力学参数;
(4)按本规程第 3. 2. 2条的规定计算构件的最不利荷载(作 用)效应组合设计值;
(5)按本规程第 7. 1节的规定验算构件的耐火承载力;
(6)当设定的防火保护层厚度过小或过大时,调整防火保护 层厚度,重复上述(1)~(5)步骤 。

  1. 1. 1 ~ 7. 1. 6 本规程第 7. 1. 1 ~ 7. 1. 6条规定了轴心受拉钢 构件 、轴心受压钢构件 、单轴受弯钢构件 、拉弯钢构件 、压弯钢构 件等基本钢构件的耐火承载力验算公式,这些公式与其常温下验 算公式的形式一致,以便于设计人员掌握与应用 。这些公式的推 导原理与常温下钢构件的相同,不同之处在于考虑了温度对强 度 、弹性模量和稳定系数等的影响 。
    现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017— 2003规定,当
    受弯钢构件的稳定系数 pb >0. 6时,pb 应取(式 9)计算的 p,b() 。第
  2. 1. 4条的符号说明中,“ 当所计算的 pb >0. 6时,pb 不作修正”是 指在此情况下,不采用 pb,代替 pb 。
    — 163 —

Pb(I)—1. 07— 三1. 0 (式 9)

  1. 1. 7 框架梁上一般有楼板或其他支撑,起到侧向约束作用,可 防止框架梁发生整体失稳,因此钢框架梁的耐火承载力取决于其 截面强度。试验和理论研究发现,对于两端有 一 定轴向约束的框 架梁,火灾下梁的轴力首先为压力,但随着梁挠曲变形的增大,由 于悬链线效应,梁中轴压力将逐渐减小,直至为零,再变为拉力。 随着轴向拉力的发展,梁仍能再承受较高些的温度才会发生强度 破坏(图 11)。因此,框架梁的耐火设计,可偏于安全地取梁中温 度轴力为零时的状态,进行耐火承载力验算。

图 11 两端约束钢梁轴力随温度的变化图

图 12 框架梁升温使框架柱端部受弯形成塑性较

  1. 1. 8 通常,框架柱受火时,相邻框架梁也会受影响而升温膨胀 使框架柱受弯。分析表明,框架柱很可能因框架梁的受火温度效 应而受弯形成塑性较。为简化框架柱耐火设计,可偏于保守地假
    — 164 —

设柱两端屈服(图 12), 同时忽略框架柱另 一 方向弯矩的影响 , 则 本 规 程 第 7. 1. 6 条 有 关 框 架 柱 平 面 内 、外 稳 定 验 算 公 式 (7. 1. 6- 1)、(7. 1. 6-2)可分别近似为
平面内稳定: 十 三fT (10)
平面外稳定: 十 三fT (11)
由于框架柱的长细比一般较小 , 而两端反方向弯矩条件下 βm 和 βt 的平均值约为 0. 23, 加上考虑所忽略的框架柱另 一 方向弯 矩的影响 , 则本规程第 7. 1. 6条式(7. 1. 6- 1)、(7. 1. 6- 2)左端的 第二项可近似取为 0. 3fT , 框架柱的耐火验算可仅按式(7. 1. 8)进 行 。需注意 , 应分别针对框架柱的两个主轴方向 , 按式(7. 1. 8)进
行验算 。

  1. 2 临界温度法

采用临界温度法进行钢结构耐火验算与防火保护设计时 , 可 按下列步骤进行:
(1)按本规程第 3. 2. 2条计算构件的最不利荷载(作用)效应
组合设计值;
(2)根据构件和荷载类型 , 按本规程第 7. 2. 1 ~ 7. 2. 7条计
算构件的临界温度 Td ;
(3)按本规程第 6. 2. 1条计算无防火保护构件在设计耐火极 限 tm 时间内的最高温度 Tm ;当 Td >Tm 时 , 构件耐火能力满足要 求 , 可不进行防火保护;当 Td 三Tm 时 , 按步骤(4)、(5)确定构件所 需的防火保护;
(4)确定防火保护方法 , 计算构件的截面形状系数;
(5)按本规程第 7. 2. 8、7. 2. 9条确定防火保护层的厚度 。

  1. 2. 1 ~ 7. 2. 7 各类钢构件的临界温度 , 均是根据本规程第7. 1
    — 165 —

节相应构件的耐火承载力验算公式,按构件达到耐火承载力极限 状态时的温度为临界温度的定义,通过数值计算得到 。

  1. 2. 8 ~ 7. 2. 9 第 7. 2. 8条中的公式(7. 2. 8)是由本规程第 6. 2. 3条式(6. 2. 3)变换得到,因此其适用条件为:火灾烟气温度 按标准火灾升温曲线确定,防火保护层为轻质防火保护层,且临 界温度不高于 700节 。 当不符合上述条件时,应按第 7. 2. 9条确 定防火保护层的厚度;本规程第 6. 2. 2条式(6. 2. 2)为有防火保 护的钢构件升温选代公式,计算防火保护层的厚度需要多次试 算,具体可按以下步骤进行:
    (1)假定防火保护层厚度,按本规程第 6. 2. 2条式(6. 2. 2)计 算钢构件在设计耐火极限时间内的最高温度 Tm ;
    (2)比较构件的临界温度 Td 和构件在火灾下的最高温度 Tm ,调整防火保护层厚度 。 当 Tm 大于 Td 时应增大防火保护层 厚度,以新的防火保护层厚度按式(6. 2. 2)重新计算 Tm ,直至 Tm 小于 Td ;当 Tm 比 Td 小很多时应减小防火保护层厚度,以使防火 保护经济 。
    根据本规范第 5. 3. 2、5. 3. 3条,对于膨胀型防火涂料给出的 是最大使用厚度 、最小使用厚度的等效热阻以及防火涂料使用厚 度按最大使用厚度与最小使用厚度之差的 1/4递增的等效热阻, 因此在计算所需的防火涂层厚度时,可据此采用线性插值方法计 算确定其防火层厚度 。

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8 组合构件耐火验算与防火保护设计

  1. 1 钢管混凝土柱

钢管混凝土柱是指在钢管中填充混凝土而形成,且钢管及其 核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件 。 在钢管内浇灌 低强度的素混凝土或轻质混凝土等,可延缓钢管的升温,提高其 耐火极限,是一种防火性能稳定 、耐久性能良好的防火保护方法, 且不影响建筑外观 。但对于这类构件,钢管和内部填充混凝土的 整体共同受力性能相对较差,因此,不能按本规程第 8. 1节规定 的钢管混凝土柱耐火验算方法进行耐火验算,而应按纯钢构件进 行耐火验算,其中钢管截面的温度计算应考虑内部填充材料的 影响 。

  1. 1. 2 火灾下钢管混凝土柱的承载力系数 KT,是指火灾下无防 火保护钢管混凝土柱的抗压承载力与其常温下抗压承载力的比 值 。 当荷载比 R小于KT 时,无防火保护的钢管混凝土柱在火灾 下不会发生破坏;当 R大于KT 时,火灾下钢管混凝土柱所能提供 的抗力已不足以抵抗外荷载作用,需进行防火保护 。
  2. 1. 3 钢管混凝土柱的荷载比 R表征受火过程中作用在柱上的 荷载水平 。
  3. 1. 4~ 8. 1. 5 钢管混凝土柱中的钢管对内部混凝土具有约束 作用,二者协同工作 、共同受力 。 钢管混凝土柱轴压试验和理论 分析表明,由于组合作用的存在,钢管混凝土柱的抗压承载力大 于简单叠加钢管和混凝土的抗压承载力 。 为保证钢管和核心混 凝土共同工作,当钢管混凝土构件尺寸较大(如截面外尺寸大于 900mm时),宜在钢管内壁设置栓钉或纵向加劲肋 。
    — 167 —

实际工程中,钢管混凝土柱通常同时承受轴向压力和弯矩 。 第 8. 1. 4~8. 1. 5条给出的常温下钢管混凝土柱的抗压承载力计 算公式(8. 1. 4)、(8. 1. 5),是在试验研究及大量的数值算例分析 基础上建立的 。在弯矩已知的情况下,由式(8. 1. 4)、(8. 1. 5)可 求得钢管混凝土柱在该弯矩作用下所能承受的轴向压力,即抗压 承载力 。 由于矩形钢管混凝土柱在两个主轴方向的长细比不 一 定相同,因此,有必要进行弯矩作用平面外的稳定计算 。
式(8. 1. 4)、(8. 1. 5)适用于钢管混凝土柱受压破坏的情况 。 以下通过图示方式解释式(8. 1. 4)的物理意义 。 图 13所示为压 弯圆钢管混凝土柱的 N* /Nu — M/Mu 关系曲线,可采用直线段 CD和抛物线段 AC来描述:当 M/Mu 三1时,直线段 CD表示式 (8. 1. 4- 1);当 M/Mu >1时,抛物线段 AC表示式(8. 1. 4-2)。式 (8. 1. 4)不适用于钢管混凝土柱受拉破坏情况,因此当 N/Nu < P3η0 时,抛物线段 AB用虚线表示 。 图中,A点为单纯受弯矩作 用时的工况;B点为受拉破坏和受压破坏的临界点;C点为 N* / Nu — M/Mu 关系曲线变化的分界点;D点为单纯受轴心压力作用 时的工况;C点与 A点关于抛物线对称轴对称;E点表示计算构 件段范围内的某 一 最不利轴向压力和弯矩组合(N,M),其对应

图 13 N*/Nu — M/Mu 关系
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的承受压弯作用时钢管混凝土柱的抗压承载力设计值 N* 如图中 F点所示 。
图14所示的 P— λ关系曲线分为三个阶段:当λ三λ0 时,稳定 系数 P—1,为强度破坏;当 λ>λp 时,钢管混凝土柱为弹性失稳; 当λ0<λ三λp 时,钢管混凝土柱为弹塑性失稳 。

图 14 P— λ关系曲线示意图

  1. 1. 6 ~ 8. 1. 7 研究表明,在标准火灾作用下,影响钢管混凝土 柱承载力的因素主要为受火时间 、柱长细比和截面周长 。 为便于 工程设计,对无防火保护钢管混凝土柱在标准火灾作用下的承载 力系数KT 进行分析,回归得到了KT 计算公式(8. 1. 6)、(8. 1. 7), 该公式计算结果与试验结果及有限元分析结果均较吻合 。
  2. 1. 8 ~ 8. 1. 9 金属网抹 M5水泥砂浆防火保护 、非膨胀型钢结 构防火涂料防火保护是钢管混凝土柱最常用的两种防火保护方 式 。条文中钢管混凝土柱防火保护厚度的计算公式(8. 1. 8)、 (8. 1. 9),是在试验研究的基础上,通过对大量的有限元算例计算 结果进行分析 、回归拟合得到的 。 这些有限元算例,涵盖了工程 中常用的参数范围 。式(8. 1. 8)、(8. 1. 9)的计算结果与试验结果 均吻合 。
    本规程附录 G给出了按式(8. 1. 8)计算的钢管混凝土柱防火
    — 169 —

保护层厚度 。其中,非膨胀型防火涂料保护层的厚度是以防火涂 料的热传导系数为 0. 10w/(m. 节)计算的,当施工采用的防火 涂料的热传导系数与该值不同时,应按本规程附录 A确定施工厚 度 。此外,按本规程第 4. 1节的有关规定,非膨胀型防火涂料保 护层的最小厚度不应小于 10mm,砂浆防火保护层的最小厚度不 应小于 25mm 。

  1. 1. 10 火灾下钢管混凝土柱内混凝土会产生 一 定的水蒸气 。 为保证钢管和混凝土之间共同工作良好,保证结构的安全,应在 钢管上设置如图 15所示的排气孔 。 对于长柱,仅在楼层位置的 钢管上设置排气孔不能保证充分排气,因此本条规定排气孔还要 沿钢柱的高度方向设置,间距不宜大于 6m 。

图 15 排气孔位置示意图

  1. 2 压型钢板组合楼板
  2. 2. 1 压型钢板组合楼板是建筑钢结构中常用的楼板形式 。压 型钢板使用有两种方式: 一是压型钢板只作为混凝土板的施工模 板,在使用阶段不考虑压型钢板的受力作用(即压型钢板 、混凝土 楼板不构成组合楼板);二是压型钢板除了作为施工模板外,还与
    — 170 —

混凝土板形成组合楼板共同受力 。 当压型钢板只作为施工模板 使用时,不需要进行防火保护 。 当压型钢板作为组合楼板的受力 结构使用时,由于火灾高温对压型钢板的承载力会有较大影响, 因此应进行耐火验算与防火设计 。
组合楼板中压型钢板 、混凝土楼板之间的粘结,在楼板升温 不高时就会发生失效,因此,压型钢板在火灾下对楼板的承载力 基本不起作用,但忽略压型钢板的素混凝土板仍有 一 定的耐火能 力 。式(8. 2. 1- 1)给出的耐火极限为素混凝土板自身的耐火极限, 此时楼板的挠度很小 。
组合楼板在火灾下可产生很大的变形,“ 薄膜效应”是英国 cardington八层足尺钢结构火灾试验(1995— 1997)的 一 个重要 发现,这一 现象也出现于 2001年 5月我国台北东方科学园大楼 火灾(图 16)等火灾事故中 。 图 17为组合楼板“薄膜效应”的形成 过程,最终板周边混凝土挤压形成压力环,板中央钢筋网(包括组 合楼板面层的抗裂温度筋网)受拉屈服产生悬链线效应来承受竖 向荷载,类似于受拉薄膜张力 。 楼板在大变形下产生的薄膜效 应,使楼板在火灾下的承载力可比基于小挠度破坏准则的承载力 高出许多 。利用薄膜效应,发挥楼板的抗火性能潜能,有助于降 低工程费用 。
在火灾下,组合楼板薄膜效应的大小与板块形状 、板块的边 界条件等有很大关系 。如图 18(a)所示支承于梁柱格栅上的钢筋 混凝土楼板,在火灾下可能产生两种破坏模式:①梁的承载能力 小于板的承载力能力时,梁先于板发生破坏,梁内将首先形成塑 性较(图 18(b)),随着荷载的增加,屈服线将贯穿整个楼板;在这 种破坏模式下,楼板不会产生薄膜效应;②梁的承载力大于楼板 的承载力时,楼板首先屈服,梁内不产生塑性较,此时楼板的极限 承载力将取决于单个板块的性能,其屈服形式如图 18(c)所示;如 楼板周边上的垂直支承变形一直很小,楼板在变形较大的情况下 就会产生薄膜效应 。 因此,楼板产生薄膜效应的 一 个重要条件
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是:火灾下楼板周边有垂直支承且支承的变形 一 直很小。在本规 程附录 H中,给出了板块产生薄膜效应的条件。

图 16 火灾下压型钢板组合楼板的大挠度变形

图 17 均匀受荷楼板随着温度升高形成薄膜效应的过程

  1. 2. 2 由于楼板的面积很大,对压型钢板进行防火保护,工程量 大 、费用高 、施工周期长。在有些情况下,将压型钢板设计为只作 模板使用是更经济 、可行的解决措施。
    当楼板内配置有足够的钢筋时,混凝土楼板自身的耐火极限 即有可能达到设计耐火极限,此时组合楼板可不进行防火保护。 对此,应通过标准耐火试验来测定楼板的实际耐火极限。
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图 18 楼板弯曲破坏的形式
压型钢板进行防火保护时,常采用防火涂料 。对于防火涂料 保护的压型钢板组合楼板,目前尚没有简便的耐火验算方法,因 此本条规定基于标准耐火试验结果确定防火保护 。

  1. 3 钢与混凝土组合梁

采用承载力法进行组合梁耐火验算与防火保护设计的计算 步骤可参照第 7. 1节条文说明 。

  1. 3. 1~ 8. 3. 3 火灾下钢与混凝土组合梁的承载力,与常温下 一 样可按塑性计算,但应考虑温度对混凝土强度 、钢材强度的影响 。 在少数情况下,组合梁在负弯矩作用下,塑性中和轴可能在钢梁 上翼缘内,对此可基于受力平衡原理计算火灾下组合梁的负弯矩 承载力 。
  2. 3. 4 火灾下混凝土板的温度沿厚度方向分布不均匀 。研究表 明,假设板内温度均匀,并取楼板的平均温度为楼板的代表温度, 组合梁承载力计算结果的误差较小,可满足工程设计要求 。组合 梁中钢梁上翼缘的温度接近混凝土顶板的温度,明显低于腹板 、 下翼缘的温度,因此火灾下组合梁可以分为两部分分别计算温 升:下翼缘与腹板组成的倒 T型构件,按四面受火计算;上翼缘, 按三面受火计算 。上翼缘按三面受火计算的温度偏高,承载力验 算结果是偏安全的 。
    — 173 —
  3. 3. 5 混凝土翼板的等效厚度hcb的取值可参见图 19。

图 19 混凝土翼板的等效厚度hc b
采用临界温度法进行组合梁耐火验算与防火保护设计较为 简单,因为常温下组合梁设计就需要确定其正 、负弯矩承载力,故 荷载比容易确定。临界温度法的计算步骤可参照第 7. 2节条文 说明。

  1. 3. 6 条文中钢与混凝土组合梁的临界温度表 8. 3. 6- 1和表
  2. 3. 6-2,是根据本规程第 8. 3. 1~8. 3. 3条钢与混凝土组合梁的 耐火承载力计算公式通过数值计算得到的。混凝土翼板的等效 厚度hcb应按本规程第 8. 3. 5条的规定确定。

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9 防火保护工程的施工与验收

现行国家标准《建筑工程施工质量验收统 一 标准》GB50300 — 2013规定了房屋建筑各专业工程施工质量验收规范编制的统 一 准则 。本规程有关施工及验收的规定是根据该标准规定的原 则编写的 。执行本规程时,尚应遵守该标准的相关规定 。

  1. 1 一 般规定

本节是对钢结构防火保护工程施工与质量验收的基本规定, 其中第 9. 1. 1~9. 1. 5条是对施工质量管理与控制的基本规定, 第 9. 1. 6~9. 1. 11条是对质量验收的基本规定 。

  1. 1. 1 本条依据现行国家标准《建筑工程施工质量验收统 一 标 准》GB50300,对从事钢结构防火保护工程的施工企业的质量管 理体系和质量保证体系等进行检查验收 。
  2. 1. 2 本规程是对钢结构防火保护工程施工质量的最低和最基 本的要求,应严格遵守 。 因此,承包合同(如质量要求等)和工程 技术文件(如设计文件 、企业标准 、施工技术方案等)对工程质量 的要求不得低于本规程的规定 。 当承包合同和设计文件对施工 质量的要求高于本规程的规定时,验收应以承包合同和设计文件 为准 。
  3. 1. 3 随着科学技术的发展,新材料 、新产品日益增多 。 由于规 范的制定具有一定的滞后性,为了保证新材料 、新产品得到应用, 在通过试验获得可靠数据或有实践证明的前提下,征得设计部门 同意,是可以采用的 。 就施工过程而言,应明确按设计文件规定 施工 。
    — 175 —
  4. 1. 4 本条规定了钢结构防火保护工程施工前应具备的技术 、 物质条件 。 目前钢结构防火保护工程的施工通常由具有消防施 工资质的分包单位承担,因此必须做好相关的衔接 、交底工作 。 钢结构防火保护工程是防腐涂装工程的后续施工,因此本条特别 强调要求防腐涂装检验合格后方可进行防火保护工程的施工 。 对于膨胀型防火涂料,应在防腐底漆 、中间漆涂装检验合格后进 行,防腐面漆的施工应在膨胀型防火涂料涂装检验合格后进行 。
    防腐涂装的检验应按下列要求进行:
    检查数量:按同类构件基数抽查 10% ,且均不应少于 3个 。
    检验方法:表面除锈采用铲刀检查 、现行国家标准《涂装前钢 材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923规定的图片对照检查 。 底漆涂装用干漆膜测厚仪检查,每个构件检测 5处,每处的数值 为 3个相距 50mm测点涂层干漆膜厚度的平均值 。
  5. 1. 6 施工质量验收所使用的计量器具应该是根据计量法规定 并且定期计量检验意义上合格的器具,能保证在检定有效期内正 确操作使用 。
  6. 1. 7 钢结构防火保护工程的施工通常按钢结构工程施工进展 分批分次进行 。一个单位工程可能采用多种防火保护材料(防火 保护方式),如非膨胀型防火涂料 、膨胀型防火涂料 、防火板等,对 此应划分为不同的检验批 。另外,钢结构防火保护工程的性能与 质量,在有些情况下还与其他因素有关,如膨胀型防火涂料的性 能和防腐蚀工程(底漆 、中间漆 、面漆)有关,对此应按不同检验批 进行验收 。
  7. 1. 8 分项工程质量验收应在检验批质量验收合格的基础上进 行 。一般情况下,两者具有相同或相近的性质,只是批量的大小 不同,因此将有关的检验批汇集便构成分项工程的验收 。分项工 程质量验收合格的条件相对简单,只要构成分项工程的各检验批 的验收资料文件完整,并且均已验收合格,则分项工程验收合格 。
  8. 1. 9 检验批质量验收的内容包括按规定的抽样方案进行实物 — 176 —

检查和资料检查。本条列出了实物检查的方式和资料检查的内 容。钢结构防火保护工程所采用防火涂料 、防火板等防火保护材 料的抽样检验方案应按本规程第 9. 2节的规定执行。

  1. 1. 10 本条给出了检验批质量验收合格的条件:主控项目和 一 般项目检验均应合格,且资料完整。检验批验收合格后,在形成 验收文件的同时宜标示合格标志,以利于施工现场管理和作为后 续工序的条件。
    检验批质量验收合格主要取决于对主控项目和 一 般项目的
    检验结果。主控项目是对检验批的基本质量起决定性影响的检 验项目,对工程质量起重要作用,从严要求是必需的,因此这种项 目必须全部符合规定的要求,即主控项目的检验结果具有否决 权。 一般项目是指对工程质量不起决定性作用的检验项目。对 采用计数检验的一般项目,允许存在 20%以下的不合格点但要求 不能有严重缺陷。
  2. 1. 11 本条规定了检验批 、分项工程的质量验收程序和组织。
    检验批验收是建筑工程施工质量验收的最基本层次,所有检 验批均应由专业监理工程师组织验收。验收前,施工单位应完成 自检,对存在的问题自行整改处理,然后申请专业监理工程师组
    织验收。
    分项工程由若干个检验批组成。验收时在专业监理工程师 组织下,可由施工单位项目技术负责人对所有检验批验收记录进
    行汇总,核查无误后报专业监理工程师审查,确认符合要求后,由 项目专业技术负责人在分项工程质量验收记录中签字,然后由专 业监理工程师签字通过验收。
  3. 2 防火保护材料进场
  4. 2. 1 钢结构防火保护材料的使用直接关系到结构构件的耐火 性能,关系到结构的耐火能力与防火安全。 因此,防火保护材料
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必须选用经过检验的合格产品 , 并应注意其检验报告的有效性 。

  1. 2. 2 防火保护材料的隔热性能对结构的耐火能力至关重要 , 对其质量应从严要求 。 考虑到隔热性能试验周期较长 、费用较 高 , 因此本规程要求对预应力钢结构 、跨度不小于 60m的大跨度 钢结构 、高度大于 100m的高层建筑钢结构所采用的防火保护材 料进行见证检验 。
    《钢结构防火涂料》GB14907— 2002参考《建筑构件耐火试 验方法》GB/T9978的耐火试验方法 , 对试件及加载作了有针对 性的补 充 规 定:试 件 采 用 I36b或 I40b的 工 字 钢 , 跨 度 不 小 于 4200mm , 受火长度不小于 4000mm , 两端简支并按此计算确定试 验加载 。 防火涂料对构件的隔热作用 , 与构件是否受力无关 , 因 此本规程规定试件可以不加载 , 同时减小构件的长度 。这样可简 化试验 , 并可以采用较小的试验炉进行试验 , 减少试验成本 。
  2. 3 防火涂料保护工程
  3. 3. 1 本条规定防火涂料涂装时的环境温度以 5节~38节为宜 , 但该规定只适合于室内无阳光直接照射的情况(通常钢材表面温 度要比气温高 2节~3节)。 在阳光直接照射下 , 钢材表面的温度 会比气温高 8节~12节 。涂装时漆膜的耐热性 一 般在 40节以下 , 高于该温度后 , 漆膜就容易产生气泡而局部鼓起 , 使附着力降低; 低于 0节时 , 在室外钢材表面涂装容易使漆膜冻结而不易固化 。 湿度大于 85%时 , 钢材表面有露点凝结 , 漆膜附着力差 。 室外涂 装时 , 最佳涂装时间是日出 3. 0H之后 , 这时附在钢材表面的露点 基本干燥;在日落后 3. 0H之内 , 应停止作业 , 此时空气中的相对 湿度尚未回升 , 钢材表面尚存的温度不会导致露点形成 。涂层在 4. 0H之内 , 漆膜表面尚未固化 , 容易被雨水冲坏 , 故规定在 4. 0H 之内不得淋雨 。
  4. 3. 2 本条规定了防火涂料涂层厚度的允许偏差 , 涂层厚度对 — 178 —

防火保护效果影响重大,应从严要求 。膨胀型防火涂料涂层厚度 小,施工时要严格控制,因此以涂层最小厚度作为控制 。

  1. 3. 4 本条规定在施工现场对防火涂料的性能进行抽检 。膨胀 型涂料的膨胀率一般远大于 10,这里取较小值主要基于“保证施 工采用的涂料是膨胀型防火涂料”之考虑 。
  2. 8 防火保护分项工程验收
  3. 8. 1 本条列出了钢结构防火保护分项工程施工质量验收时应 提供的主要文件和记录,反映了从材料进场开始,贯彻于整个施 工过程的质量控制结果,落实了过程控制的基本原则,是确保工 程质量的重要证据 。
  4. 8. 4 本条根据《建筑工程施工质量验收统 一 标准》GB50300 的规定,给出了当施工质量不符合要求时的处理方法 。这些不同 的验收处理方式是为了适应我国目前的经济技术发展水平,在保 证钢结构防火安全和基本使用功能的条件下,避免造成不必要的 经济损失和资源浪费 。非正常情况的处理分以下三种情况:
    第一 种情况:在检验批验收时,其主控项目或 一 般项目不能 满足本规程的规定时,应及时进行处理,其中,严重的缺陷应返工 重做,一般的缺陷通过翻修 、返工予以解决 。 允许施工单位在采 取相应的措施后重新验收,如能够符合本规程的规定,则应认为 该检验批合格;否则,应不予通过验收 。
    第二种情况:当个别检验批发现原材料质量等不能满足要 求,且缺陷程度比较严重或验收各方对质量看法有较大分歧而难 以通过协商解决时,应委托具有资质的检测单位检测,并给出检 测结论 。 当 检 测 结 果 能 够 达 到 设 计 要 求 时,该 检 验 批 可 通 过 验收 。
    第三种情况:对于经检测鉴定达不到设计要求,但经原设计 单位核算,仍能满足钢结构防火安全要求的情况,该检验批可予
    — 179 —

通过验收。 一般情况下,规范给出的是满足钢结构防火安全的最 低限度要求,而设计一般在此基础上留有 一 些余量。不满足设计 要求和符合规范的要求,二者并不矛盾。

  1. 8. 5 本条提出了对验收文件存档的要求。这不仅是为了落实 在设计使用年限内的责任,而且在有必要进行维护 、修理 、检测或 改变使用功能时,可以提供有效的依据。

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