GB 51249-2017 建筑钢结构防火技术规范.pdf

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  • 2.1.5截面形状系数

    2.1.6标准火灾升温曲乡

    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

    热烟气温度按标准火灾升温曲线确定的火灾

    煤矿标准规范范本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至 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 承裁的变形的状态

    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

    2.1. 12临界温度

    A. 钢管混凝土柱中混凝土的截面面积: A 钢管混凝土柱中钢管的截面面积; 截面周长; 钢管混凝土柱的截面高度; 防火保护层的厚度; F 单位长度构件的受火表面积; hel 混凝土翼板的厚度; he2 压型钢板托板的高度; heb 混凝土翼板的等效厚度:

    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。

    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

    3.2.2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),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

    合设计值,应考虑火灾时结构上可能同时出现的荷载(作用),且应

    按下列组合值中的最不利值确定:

    Sm=YoT(YGSGk十STk+ΦrSQk) Sm= Yor(Sck +Srk +d,SQk +ΦwSwk

    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

    响,必要时,还应考虑结构几何非线性的影响

    啊,必安时,还应考虑结构儿何非线性的影响。

    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

    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

    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; 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; Tm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; T。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。 4.1.2钢结构的防火保护可采用下列措施之一或其中几种的复 (组)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

    4.1.4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黏结剂应为不燃材料。龙骨应便于 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。 4.1.6 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。

    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黏结剂应为不燃材料。龙骨应便于 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

    4.2.1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

    4.2.2钢结构采用包覆防火板保护时,钢柱的防火板保护构造

    ()独立H型柱包矩形防火板

    【g)独立H型柱包矩形防火板

    (h)靠墙H型柱包矩形防火板

    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 造宜按图4.2.3选用。

    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

    4.2.4钢结构采用外包混凝土或砌筑砌体保护时,其防火

    (h)一般股位置的钢梁

    5.1.1高温下钢材的物理参数应按表5.1.1确定

    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℃

    EsT = XTE!

    3比热容c.应按下式计算:

    式中:T。一一混凝土的温度(℃); 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 E.r = XrE.

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

    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

    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Xc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.+高温下轻骨料混凝土的轴心抗压强度折减系数mT及 弹性模量折减系数XeT

    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:

    5.3.1非膨胀型防火涂料的等效热传导系数,可根据标准

    式中: 入: 等效热传导系数[W/(m·℃)];

    式中:入: 等效热传导系数[W/(m·℃)];

    to一钢试件的平均温度达到540℃的时间(s)。 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:

    得到的钢构件实测升温曲线按下式计算

    式中:R一 防火保护层的等效热阻(对应于该防火保护层厚度 (m: ℃/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

    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递增的等效热阻市政图纸、图集,其他厚度下的等效热阻可采用线性插 值方法确定

    5.3.4其他防火保护材料的等效热阻或等效热传导系数,应通过

    6.1.1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,可按下式确定:

    6.1.1常见建筑的室内火灾升温曲线可按下列规定确定

    2对于以烃类物质为主的火灾电力弱电设计、计算,可按下式确定:

    2对于以烃类物质为主的火灾,可按下式确定:

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