GB 51249-2017 建筑钢结构防火技术规范

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GB 51249-2017 建筑钢结构防火技术规范

在600℃温度时的屈服强度不小于其常温屈服强度2/3 钢材。

2.1.2钢管混凝土柱

DB13T 1296-2010 中碳钢与中碳合金结构钢马氏体等级评定彩色金相法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 受外荷载作用的结构构件。

2.1.3钢与混凝土组合梁

由混凝土翼板和钢梁通过抗剪连接件组合而成,并能整体 力的梁。

2.1.4压型钢板组合楼板

2.1.5截面形状系数

钢构件的受火表面积与其相应的体积之比。

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。

2.1.8等效曝火时间

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。

结构(构件)因其温度变化所产生的结构内力和变形。

2.1.10耐火承载力极限状态

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

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

钢构件受火灾作用达到其耐火承载力极限状态时的温度

2.2. 1 材料性能

防火保护材料的密度; Ps——一钢材的密度; β。一混凝土的密度。 作用、效应、抗力 M一塑性弯矩; M.常温下钢管混凝土受纯弯时的抗弯承载力设 计值; N.一一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: 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; 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; Swk 按风荷载标准值计算的荷载效应值

2. 2. 4 时间、温度

2.2.5其他耐火计算相关参数

3.1.1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。

3.1.3钢结构节点的防火保护应与被连接构件中防火保护要求

3.1.4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,

3.1.5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,可按本规范附录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。

3.2.1钢结构应按结构耐火承载力极限状态进行耐火验算与防

钢结构耐火承载力极限状态的最不利荷载(作用)效应组 应考虑火灾时结构上可能同时出现的荷载(作用),且应

3.2.2钢结构耐火承载力极限状态的最不利荷载(作用)效,

按下列组合值中的最不利值确定

3.2.3钢结构的防火设计应根据结构的重要性、结构类型和荷载 持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预应力钢结构和跨度不小于120m的大跨度建筑中的钢 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: 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

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,

响,必要的,还应考虑结构儿向非线性的影啊。

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

3.2.6钢结构构件的耐火验算和防火设计,可采用耐火极限法

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,并应按下式进行验算。其 中,构件的实际耐火极限可按现行国家标准《建筑构件耐火试验方 法第1部分:通用要求》GB/T9978.1、《建筑构件耐火试验方法 第5部分:承重水平分隔构件的特殊要求》GB/T9978.5、《建筑 构件耐火试验方法第6部分:梁的特殊要求》GB/T9978.6、《建 筑构件耐火试验方法第7部分:柱的特殊要求》GB/T9978.7 通过试验测定,或按本规范有关规定计算确定

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 并应按下式进行验算。

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,并应按下式进行验算,

武中:tm一 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,应按本规范第3.1.1 条规定确定; Sm.荷载(作用)效应组合的设计值,应按本规范第3.2.2 条的规定确定; Rd 结构构件抗力的设计值,应根据本规范第7章、第8 章的规定确定; T一在设计耐火极限时间内构件的最高温度,应根据本 规范第6章的规定确定; Ta一一构件的临界温度,应根据本规范第7章、第8章的规 定确定

4.1.1钢结构的防火保护措施应根据钢结构的结构类型、设计邮 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钢构件受火后发生充许变形时,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。 4.1.2 钢结构的防火保护可采用下列措施之一或其中儿种的复 (组)合: 1 喷涂(抹涂)防火涂料; 2 包覆防火板; 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。 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; 5防火涂料与防腐涂料应相容、匹配。 4.1.4钢结构采用包覆防火板保护时,应符合下列规定:

与构件及防火板连接,黏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。 4.1.5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。 4.1.64 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当采用外包混凝土时,混凝土的强度等级不宜低于 C20; 2当采用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当采用砌筑砌体时,砌块的强度等级不宜低于MU 10。

4.1.5钢结构采用包覆柔性毡状隔热材料保护时,应符合

4.2.1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防火涂料的黏结强度不大于0.05MPa; 3构件的腹板高度大于500mm且涂层厚度不小于30mm; 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防火涂料保护构造图 钢构件;2一防火涂料:3一锌铁丝网

(g)独立H型柱包矩形防火板

(f)靠墙箱形柱包矩形防火板

(h)靠墙H型柱包矩形防火板

(i)独立矩形柱包矩形防火板

4.2.3钢结构采用包覆柔性毡状隔热材料保护时,其防火保护构 造宜官按图4.2.3选用

4.2.3钢结构采用包覆柔性毡状隔热材料保护时,其防

4.2.4钢结构采用外包混凝土或砌筑体保护时,其防火保护构

4.2.4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外包混凝土防火保护构造图 1一钢构件:2一混凝土:3一构造钢筋

【b)一般位置的钢梁

5. 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

5.1.2高温下结构钢的强度设计值应按下列公式计算。

20℃ ≤ T, ≤ 300℃

式中:T一 钢材的温度(℃); fr一一高温下钢材的强度设计值(N/mm²); f一一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; 5.1.3高温下结构钢的弹性模量应按下列公式计算,

E.r = XstE!

式中:EsT高温下钢材的弹性模量(N/mm); E。一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。

5.2.1高温下普通混凝土的热工参数应按下列规定确定:

3比热容c。应按下式计算

式中:T 混凝土的温度(℃); 入。一混凝土的热传导系数[W/(m·℃)]; c。一混凝土的比热容[J/kg·℃)]。 5.2.2高温下普通混凝土的轴心抗压强度、弹性模量应分别按下 列公式计算确定。

fer Nerfe Eor = XrE.

fT 温度为T.时混凝士的轴心抗压强度设计值(N) mm²); f。一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》GB 50010取值; Er一一高温下混凝土的弹性模量(N/mm); E。一一常温下混凝土的弹性模量(N/mm),应按现行国 家标准《混凝土结构设计规范》GB50010取值; 等级低于或等于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; 低于或等于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

表5.2.2高温下普通混凝土的轴心抗压强度折减系数neT及 弹性模量折减系数 T

5.2.3高温下轻骨料混凝土的热工性能应符合下列规定确定:

5.2.3高温下轻骨料混凝土的热工性能应符合下列规定确定:

[入。= 1. 0 Tc 20℃ ≤T.< 800℃ 1600 L入c == 0. 5 800℃≤T。<1200℃

3比热容cc应为840J/(kg·℃)。 5.2.4高温下轻骨料混凝土的轴心抗压强度和弹性模量可按本 规范公式(5.2.2)计算。当轻骨料混凝土的强度等级低于或等于 C60时,高温下轻骨料混凝土的轴心抗压强度折减系数neT、弹性 模量折减系数XsT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。

DB35T 1036-2013 10kV及以下电力用户业扩工程技术规范表5.2.4高温下轻骨料混凝士的轴心抗压强度折减系数neT及

5.2.5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。

5.3.1非膨胀型防火涂料的等效热传导系数,可根据标准耐火试 验得到的钢试件实测升温曲线和试件的保护层厚度按下式计算:

人; 一等效热传导系数W/m

5.3.2膨胀型防火涂料保护层的等效热阻,可根据标准耐火试验 得到的钢构件实测升温曲线按下式计算:

5.3.2膨胀型防火涂料保护层的等效热阻DB32T 3836-2020 以案释法制度实施工作指南,可根据标准耐火试

式中:R;一一防火保护层的等效热阻(对应于该防火保护层厚度) (m²: ℃/W)。 5.3.3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,

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