鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：建筑鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)規(guī)范

一、建筑鋼結(jié)構(gòu)的防火要求

1、 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)耐火極限應(yīng)根據(jù)建筑的耐火等級(jí)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016的規(guī)定確定。柱間支撐的設(shè)計(jì)耐火極限應(yīng)與柱相同，樓蓋支撐的設(shè)計(jì)耐火極限應(yīng)與梁相同，屋蓋支撐和系桿的設(shè)計(jì)耐火極限應(yīng)與屋頂承重構(gòu)件相同。

2 、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限經(jīng)驗(yàn)算低于設(shè)計(jì)耐火極限時(shí)，應(yīng)采取防火保護(hù)措施。

3 、鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的防火保護(hù)應(yīng)與被連接構(gòu)件中防火保護(hù)要求Z高者相同。

4 、鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)文件應(yīng)注明建筑的耐火等級(jí)、構(gòu)件的設(shè)計(jì)耐火極限、構(gòu)件的防火保護(hù)措施、防火材料的性能要求及設(shè)計(jì)指標(biāo)。

5 、當(dāng)施工所用防火保護(hù)材料的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)與設(shè)計(jì)文件要求不一致時(shí)，應(yīng)根據(jù)防火保護(hù)層的等效熱阻相等的原則確定保護(hù)層的施用厚度，并應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)單位認(rèn)可。對(duì)于非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、防火板，可按本規(guī)范附錄A確定防火保護(hù)層的施用厚度；對(duì)于膨脹型防火涂料，可根據(jù)涂層的等效熱阻直接確定其施用厚度。

二、建筑鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)

1 、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)按結(jié)構(gòu)耐火承載力極限狀態(tài)進(jìn)行耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)。

2 、鋼結(jié)構(gòu)耐火承載力極限狀態(tài)的Z不利荷載（作用）效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，應(yīng)考慮火災(zāi)時(shí)結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的荷載（作用），且應(yīng)按下列組合值中的Z不利值確定：

Sm=γ0T（γGSGk+STk+фfSQk） （3.2.2-1）

Sm=γ0T（γGSGk+STk+фqSQk+фwSWk） （3.2.2-2）

式中：Sm——荷載（作用）效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；

SGk——按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值；

STk——按火災(zāi)下結(jié)構(gòu)的溫度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的作用效應(yīng)值；

SQk——按樓面或屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值；

SWk——按風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值；

γ0T——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；對(duì)于耐火等級(jí)為一級(jí)的建筑，γ0T＝1.1；對(duì)于其他建筑，γ0T＝1.0；

γG——永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)，一般可取γG＝1.0；當(dāng)永久荷載有利時(shí)，取γG＝0.9；

фw——風(fēng)荷載的頻遇值系數(shù)，取фw＝0.4；

фf——樓面或屋面活荷載的頻遇值系數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009的規(guī)定取值；

фq——樓面或屋面活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009的規(guī)定取值。

3 、鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、結(jié)構(gòu)類(lèi)型和荷載特征等選用基于整體結(jié)構(gòu)耐火驗(yàn)算或基于構(gòu)件耐火驗(yàn)算的防火設(shè)計(jì)方法，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 ）跨度不小于60m的大跨度鋼結(jié)構(gòu)，宜采用基于整體結(jié)構(gòu)耐火驗(yàn)算的防火設(shè)計(jì)方法；

2 ）預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)和跨度不小于120m的大跨度建筑中的鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用基于整體結(jié)構(gòu)耐火驗(yàn)算的防火設(shè)計(jì)方法。

4 、基于整體結(jié)構(gòu)耐火驗(yàn)算的鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)方法應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 ）各防火分區(qū)應(yīng)分別作為一個(gè)火災(zāi)工況并選用Z不利火災(zāi)場(chǎng)景進(jìn)行驗(yàn)算；

2 ）應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的熱膨脹效應(yīng)、結(jié)構(gòu)材料性能受高溫作用的影響，必要時(shí)，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)幾何非線性的影響。

5 、基于構(gòu)件耐火驗(yàn)算的鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)方法應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 ）計(jì)算火災(zāi)下構(gòu)件的組合效應(yīng)時(shí)，對(duì)于受彎構(gòu)件、拉彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件等以彎曲變形為主的構(gòu)件，可不考慮熱膨脹效應(yīng)，且火災(zāi)下構(gòu)件的邊界約束和在外荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力可采用常溫下的邊界約束和內(nèi)力，計(jì)算構(gòu)件在火災(zāi)下的組合效應(yīng)；對(duì)于軸心受拉、軸心受壓等以軸向變形為主的構(gòu)件，應(yīng)考慮熱膨脹效應(yīng)對(duì)內(nèi)力的影響。

2 ）計(jì)算火災(zāi)下構(gòu)件的承載力時(shí)，構(gòu)件溫度應(yīng)取其截面的Z高平均溫度，并應(yīng)采用結(jié)構(gòu)材料在相應(yīng)溫度下的強(qiáng)度與彈性模量。

6 |鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火驗(yàn)算和防火設(shè)計(jì)，可采用耐火極限法、承載力法或臨界溫度法，且應(yīng)符合下列規(guī)定：

1 ）耐火極限法。在設(shè)計(jì)荷載作用下，火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際耐火極限不應(yīng)小于其設(shè)計(jì)耐火極限，并應(yīng)按下式進(jìn)行驗(yàn)算。其中，構(gòu)件的實(shí)際耐火極限可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法 第1部分：通用要求》GB/T 9978.1、《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法 第5部分：承重水平分隔構(gòu)件的特殊要求》GB/T 9978.5、《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法 第6部分：梁的特殊要求》GB/T 9978.6、《建筑構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法 第7部分：柱的特殊要求》GB/T 9978.7通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定，或按本規(guī)范有關(guān)規(guī)定計(jì)算確定。

tm≥td （3.2.6-1）

2 ）承載力法。在設(shè)計(jì)耐火極限時(shí)間內(nèi)，火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值不應(yīng)小于其Z不利的荷載（作用）組合效應(yīng)設(shè)計(jì)值，并應(yīng)按下式進(jìn)行驗(yàn)算。

Rd≥Sm （3.2.6-2）

3 ）臨界溫度法。在設(shè)計(jì)耐火極限時(shí)間內(nèi)，火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的Z高溫度不應(yīng)高于其臨界溫度，并應(yīng)按下式進(jìn)行驗(yàn)算。

Td≥Tm （3.2.6-3）

式中：tm——火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際耐火極限；

td——鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)耐火極限，應(yīng)按本規(guī)范第3.1.1條規(guī)定確定；

Sm——荷載（作用）效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值，應(yīng)按本規(guī)范第3.2.2條的規(guī)定確定；

Rd——結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計(jì)值，應(yīng)根據(jù)本規(guī)范第7章、第8章的規(guī)定確定；

Tm——在設(shè)計(jì)耐火極限時(shí)間內(nèi)構(gòu)件的Z高溫度，應(yīng)根據(jù)本規(guī)范第6章的規(guī)定確定；

Td——構(gòu)件的臨界溫度，應(yīng)根據(jù)本規(guī)范第7章、第8章的規(guī)定確定。

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