第8章+钢结构抗震与防火设计要点课件.ppt

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1、第八章 钢结构抗震与 防火设计要点,天津丽苑钢结构住宅,天津丽苑钢结构住宅,青岛即墨钢结构住宅,莱钢开发的青岛即墨钢结构住宅,多、高层钢结构的特点 20世纪开始，钢结构高层建筑在美国大量建成，最具代表性的：102层、高381m的纽约帝国大厦，110层、高411m的世界贸易中心和110层、高443m的芝加哥西尔斯大厦等。,高层建筑采用钢结构具有良好的综合经济效益和力学性能，其特点主要表现在： 自重轻抗震性能好有效使用面积高建造速度快防火性能差,高层建筑钢结构的结构体系,常用的高层建筑钢结构的结构体系主要有： 框架剪力墙结构体系框架结构结构体系 框架支撑结构体系 框架核心筒结构体系 筒体结构体系,

2、多高层结构的常见类型：框架结构、框剪结构、筒体结构。,【上海环球金融中心 】 位于陆家嘴金融贸易区，建筑总面积335,420平方米，地下3层，地上94层。建成后的高度达460米 。总用钢量26000t，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。,国内近年钢结构的工程实例,【上海金茂大厦 】 由中国上海对外贸易中心股份有限公司独家投资5.6亿美元建设的一座88层的超高层大厦,建筑高度420.5米,建筑面积28.9万平方米,于1998年8月28日竣工。 总用钢量14000t,钢筋混凝土核心筒,外框钢骨混凝土及钢柱。设计者为美国S.O.M事务所。,北京银泰大厦高度250米，50层。钢框架筒体结构（筒体

3、为内嵌钢板墙）,天津津塔高度333米，83层钢框架筒体（钢板墙）体系,广州合景大厦钢框架支撑体系40层，180米。,厦门洪文世界山庄二期48层，188米钢框架支撑（含钢板墙）体系,框架结构,最早用于高层建筑柱距宜控制在69m范围内次梁间距一般以34m为宜,平面布置较灵活,刚度分布均匀,延性较大,自振周期较长,对地震作用不敏感,框架结构主要优点,框剪结构,框架结构上设置适当的支撑或剪力墙,亦可二者皆设置,用于地震区时，具有双重设防的优点可用于不超过4060层的高层建筑,框剪结构的特点,钢筋混凝土结构:需采取构造措施,钢板结构,(89mm厚钢板) 研究表明，在侧向刚度相同时，钢板剪力墙的框剪结构比

4、框架结构用钢量少。,剪力墙：,框筒结构,框筒结构是筒体结构的一种结构布置（筒中筒）适用的建筑高度可超过90层（因横向刚度较大）,结构及受力特点：,1）内部设置剪力墙式的内筒，与及其他竖向构件 主要承受竖向荷载；,2）外筒体采用密排框架柱和各层楼盖处的深梁刚 接，形成一个悬臂筒（竖直方向）以承受侧向 荷载；,3）同时设置刚性楼面结构作为框筒的横隔。,束筒结构,由各筒体之间共用筒壁的一束筒状结 构组成(减缓框筒结构的剪力滞后效应),可较灵活地组成平面形式,钢筋混凝土筒体(常作为内筒出现),可将各筒体在不同的高度中止,密柱深梁的钢结构筒体,筒体,钢结构和有混凝土剪力墙的钢结构高层建筑的适用高度（m）

5、,芯筒体系,亦称悬挂结构；打破了密柱深梁对建筑设计的桎梏；实现优势互补（充分发挥钢结构抗拉强度高和钢筋混凝土结构抗压性能好的优势）；通常设置一些称为帽桁架和腰桁架的水平桁架。,支撑框筒结构或桁架筒体结构,支撑系统覆盖了整个建筑物表面；是较框筒结构更为优越的抗侧力体系。由于框架结构的适用高度较小，高层钢结构一般采用框架支撑体系。实例分析主要以各类支撑为主要对象。,支撑的形式和布置,支撑的形式和布置,在水平力作用下, 支撑顶部将产生很大的水平变位。此时可在顶层设置帽桁架及在中间某层设置腰桁架。帽桁架和腰桁架使外围柱与核心抗剪结构共同工作, 可有效减小结构的侧向变位, 刚度也有很大提高。腰桁架的间距

6、一般为12-15层,腰桁架越密整个结构的简体作用越强这种结构通常被称为部分筒体结构体系),当仅设一道腰桁架时, 最佳位置是在离建筑顶端0.455H高度。,楼面、屋顶活荷载和雪荷载的标准值及其准永 久系数规定；层数较少的多层建筑应考虑活荷载的不利分布。,竖向荷载,对一般建筑结构的重现期为50年；对高层建筑采用的重现期可适当提高基本风压 乘以系数1.1计之。,风荷载,高层钢结构抗震设计应进行多遇地震作用及罕 遇地震作用两阶段的抗震计算。,地震荷载,高层钢结构结构荷载,防震逢设置问题,防震逢设置不当而导致高层建筑在地震时相互碰撞的破坏后果是严重的；高层建筑在发生地震时具有很大的侧向位移，防震缝的合理

7、设置是困难的；因此高层建筑一般不宜设置防震缝；高层钢结构建筑，一般也无须设置温度缝；地震区的多高层建筑，应当建立精细的力学模型，作较精确的地震分析，并采取相应的措施提高其薄弱部位和构件的抗震能力。,结构内力分析时，应注意节点板域剪切变形的影响,节点域剪切变形对高层钢结构水平位移影响一般可达10%20。,8.1钢结构抗震设计要点,8.2钢结构抗火设计,目录页,8.1 钢结构抗震设计要点,巨型钢框架体系,教学目标与要求1.了解钢结构建筑的震害特点及原因。2.掌握钢结构的抗震设计方法。 3.熟悉钢结构建筑的抗震构造措施。,Seismic design of steel structures,8.1.

8、1 震害特征及原因,8.1.2 钢结构抗震概念设计,8.1.3 钢结构抗震计算,导入案例,来源：中国建设报 2014-06-30,抗震，选钢结构为时不晚,2014年6月27日5时54分，俄罗斯发生4.1级地震；6月26日4时5分，辽宁省营口市盖州市发生3.4级地震；6月25日8时3分，四川省凉山彝族自治州木里藏族自治县发生3.1级地震 根据中国地震局发布的信息，2014年6月1日12时32分2014年6月27日5时54分，在短短的27天内，中国地震局发布的国内外地震信息多达59次，最小震级2.1、最大震级7.9。,以上数据说明，地震从未远离人类，只是人员伤亡程度、财产损失没有“512”汶川地震

9、那么严重，因此，未引起人们的重视。,导入案例,汶川地震,钢结构抗震已得到检验,汶川地震后，钢结构建筑这个具有优良抗震性能的结构体系再一次引起社会的广泛关注，究其原因，与由四川恒升钢结构工程有限公司建造的钢结构建筑九州体育馆成为震后受灾群众的避难场所有些许关系。,导入案例,汶川地震,钢结构抗震已得到检验,据四川省金属结构行业协会会长刘兴元介绍，在成都，很多日本人租写字楼，首先要求是钢结构的。他们认为，工作的前提是要保证生命安全。“512”汶川地震后，成都的老百姓明白了一个简单的道理：房子不倒，没有死人的；凡是房子倒了，没有不死人的。目前，在成都，钢结构建筑的抗震性能、安全性已得到认同。,钢结构建

10、筑已逐渐被政府部门、开发商、设计师、用户等相关方面认同。有专家认为，建设体育场馆、机场等公共建筑选择钢结构已成为绝对之选。,汶川地震,汶川地震,汶川地震,汶川地震,8.1.1 震害特征及原因,为什么钢结构的房屋面震害轻？钢结构房屋是否还需要抗震设计?,1985年墨西哥城地震(里氏8.1级)中钢结构和钢筋混凝土结构的破坏情况表8-1 ）,（一）钢结构房屋的震害,结构倒塌,多高层钢结构地震中的破坏形式,支撑构件破坏,一个节点板的支撑件破裂,Rupture of a bracing member at a gusset plate connection,Buckling of a bracing m

11、ember of wide flange cross-section,一个宽翼缘截面支撑构件屈曲,节点破坏,焊接柱节点破坏,Fracture of a weldedcolumn joint,Failure at a beam-column connection,梁柱连接失效,基础锚固破坏,Failure of column base,柱脚破坏,构件破坏,日本神户地震,在圆柱顶部的裂缝,Crack at the top of a column,梁端焊接部分失效,Failure of welded part at the beam end,一单柱桥墩的局部屈曲,Local buckling of

12、a single-column steel pier,一列高层钢结构的脆性破坏,Brittle failure of a column of a high-rise steel structure,位于阪神地震区芦屋市海滨城的52栋高层钢结构住宅，有57根钢柱发生断裂，其中13根钢柱为母材断裂，7根钢柱在与支撑连接处断裂，37根钢柱在拼接焊缝处断裂。,（二）钢结构房屋的抗震性能,构造简单、传力明确，侧移刚度沿高度分布均匀，结构整体侧向变形为剪切型(多层)或弯剪型(高层)，抗侧移能力主要取决于框架梁、柱的抗弯能力。,钢框架结构,重力荷载及P-效应对结构的抗震能力和结构的延性有较大影响，当层数较多

13、时，控制结构性能的设计参数不再是构件的抗弯能力，而是结构的抗侧移刚度和延性。因此，从经济角度看，这种结构体系适合于建造20层以下的中低层房屋。,钢框架-支撑体系,中心支撑类型,偏心支撑类型,有偏心支撑的框架-支撑结构，具备中心支撑体系侧向刚度大、具有多道抗震防线的优点，还适当减小了支撑构件的轴向力，进而减小了支撑失稳的可能性。,钢框架-抗震墙板结构，使用带竖缝剪力墙板或带水平缝剪力墙板、内藏支撑混凝土墙板、钢抗震墙板等，提供需要的侧向刚度。,（一） 钢结构材料选择,1） 钢结构的钢材应符合下列规定：,3） 采用焊接连接的钢结构，当钢板厚不小于40mm且承受沿板厚方向的拉力时，受拉试件板厚方向截

14、面收缩率，不应小于国家标准厚度方向性能钢板GB50313关于Z15级规定的容许,2） 钢结构的钢材宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢及Q345等级B、C、D、E的低合金高强度结构钢；当有可靠依据时，尚可采用其他钢种和钢号。,（1）钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2； （2）钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20%；（3）钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。,8.1.2 钢结构抗震概念设计,8.1.2 钢结构抗震概念设计,（二）结构平、立面布置及防震缝的设置,表8-2 钢结构房屋适用的最大高度(m),表8-3 钢结构房屋适用的最大高宽比,（三） 钢结构房屋结构类

15、型的选择及所适用的结构尺寸,(a) 交叉支撑 (b) 单斜杆支撑 (c) 人字支撑 (d) K形支撑,不超过12层的钢结构宜采用中心支撑，有条件时也可采用偏心支撑等消能支撑； 超过12层的钢结构，宜采用偏心支撑，但在顶层可采用中心支撑。,(a) D形偏心支撑； (b) K形偏心支； (c) V形偏心支撑； (d) 人字支撑,偏心支撑框架的设计原则,强柱、强支撑,弱消能梁段,即在大震时消能梁段屈服形成塑性铰，且具有稳定的滞回性能，即使消能梁段进入应变硬化阶段，支撑斜杆、柱和其余梁段仍保持弹性。,（四）多层和高层钢结构房屋中楼盖的形式,我国建筑抗震设计规范建议钢结构的楼盖宜采用压型钢板现浇钢筋混凝

16、土组合楼板或非组合楼板。,对不超过12层的钢结构，尚可采用装配整体式钢筋混凝土楼板，亦可采用装配式楼板或其它轻型楼盖；,对超过12层的钢结构，当楼盖不能形成一个刚性的水平隔板以传递水平力时，须加设水平支撑，一般每二至三层加设一道。,（五）地下室,地下室,多、高层钢结构,上部结构抗震稳定性,结构抗倾覆能力,结构下部整体性,结构沉降,（作用）,（提高）,（增加）,（减小）,（提高）,（四）地下室,地下室及其基础作为上部结构连续的锚连部分，应具有可靠的埋置深度和足够的承载力及刚度。因此，建筑抗震设计规范规定，对于超过12层的钢结构应设置地下室,其基础埋置深度，当采用天然地基时不宜小于房屋高度的1/1

17、5；当采用桩基时，桩承台埋深不宜小于房屋总高度的1/20。 支撑桁架沿竖向连续布置，可使层间刚度变化较均匀。当设置地下室时，框架-支撑(抗震墙板)结构中竖向连续布置的支撑(抗震墙板)应延伸至基础；框架柱应至少延伸至地下一层。不可因建筑方面的要求而在地下室移动支撑的位置。,8.1.3 钢结构抗震计算,（一）结构计算模型的技术要点,1.阻尼比的取值,2.构件、支撑、连接的模型,3.对楼盖作用的考虑,4.质量模型,（二） 结构抗震设计要点,1.承载力抗震调整系数,2.地震作用效应的调整,3.结构在地震作用下的变形验算,4.承载力和稳定性验算,（三）钢结构抗震构造措施,表8-5 超过12层的框架柱的长

18、细比限值,1.承载力抗震调整系数,2.地震作用效应的调整,3.结构在地震作用下的变形验算,4.承载力和稳定性验算,表6-5 超过12层的框架柱的长细比限值,表8-6 不超过12层框架的梁柱板件宽厚比限值,表8-7 超过12层框架的梁柱板件宽厚比限值,图8-9 框架梁与柱的现场连接,图8-10 骨形连接,第一种 中心支撑的设计,补充:,中心支撑的设计特点中心支撑的形式可以采用十字交叉斜杆、单斜杆、人字形斜杆或V字形斜杆体系。所有型式的支撑体系都可以跨层跨柱设置。,抗震设防的结构不得采用K形斜杆体系；所有型式的支撑体系都可以跨层跨柱设置。,斜杆体系,只能受拉的单斜杆体系，应同时设置不同倾斜方向的两

19、组单斜杆；且每层中不同方向单斜杆的截面面积在水平方向的投影面积之差不得大于10。,抗规三、四级且高度不大于50米的钢结构宜采用中心支撑，也可采用偏心支撑等消能支撑。,交叉支撑,单斜支撑,人字支撑,支撑中心偏心，柱附加弯矩M=Ncsine（偏心矩）,支撑中心交汇于梁柱节点,抗规支撑的轴线宜交汇于梁柱构件轴线的交点，偏离交点时的偏心距不应超过支撑杆件宽度，并应计入由此产生的附加弯矩。,对支撑杆件长细比的要求,抗震设防的结构：长细比限值规定（反复拉压作用下，长细比大于40 (235fy)1/2的支撑承载力将显著降低。）,非抗震设防结构中的中心支撑：（1）按只能受拉的杆件设计时，其长细比不应大于 30

20、0 (235fy)1/2；（2）按既能受拉又能受压的杆件设计时，其长细比不应大于150 (235fy)1/2 。,中心支撑节点的构造形式（一）,重型支撑,轻型支撑,（双节点板）,中心支撑节点的构造形式（二）,地震区的工字形截面中心支撑宜采用轧制宽翼缘H型钢；如果采用焊接工字形截面，则其腹板和翼缘的连接焊缝应设计成焊透的对接焊缝；与支撑相连接的柱通常加工成带悬臂梁段的形式，以避免梁柱节点处的工地焊缝。,第二种 偏心支撑的设计,偏心支撑的设计特点,【几何特征】支撑斜杆不交于梁柱节点【力学特征】位于支撑斜杆与梁柱节点(或支撑斜杆)之间的耗能梁段（红色线），一般比支撑斜杆的承载力低，同时具有在重复荷载

21、作用下良好的塑性变形能力；,在正常的荷载状态下，偏心支撑框架具有足够的水平刚度； 在遭遇强烈地震作用时，耗能梁段首先屈服吸收能量。（支撑不屈曲）,设计意图？,抗规偏心支撑框架的每根支撑应至少有一端与框架梁连接，并在支撑与梁交点和柱之间或同一跨内与另一支撑与梁的交点之间形成耗能梁段。,耗能梁,偏心支撑,偏心支撑构造,【构造措施】(使耗能梁段在反复荷载下具有良好的滞回性能),支撑斜杆轴力的水平分量较大时，除降低此梁段的受剪承载力外，还需减少该梁段的长度；耗能梁段的腹板不得贴焊补强板，也不得开洞；耗能梁段与支撑连接处，在其腹板两侧配置加劲肋；耗能梁段腹板的中间加劲肋,需按梁段长度区别对待。,第三种

22、钢板剪力墙,津塔钢板墙,国外某工程钢板墙应用,钢板墙特点,容易满足建筑功能（墙厚较薄）；刚度较大；需要采取措施防止平面外屈曲；,外包砼的钢板墙,含加劲肋的钢板墙,抗侧力构件汇总,中心支撑受力直接、刚度大；不能受压。偏心支撑刚度小，弹性时作用很小；在中震、大震时耗能；宜与中心支撑组合使用。钢板墙受力直接、刚度大；必须有防屈曲措施。,本节小结,钢结构的震害特点,钢结构的多道防线及支撑设置,钢结构的抗震构造措施,8.2钢结构抗火设计Building Structure Fire-Resistant Design,教 学 目 的,建 筑 结 构 抗 火 设 计,了解建筑火灾相关的基础知识，掌握建筑物耐

23、火等级与耐火极限的概念 ；,熟悉火灾条件下结构构件的升温计算与高温条件下结构材料的特性 ；,掌握结构抗火设计的原则与方法及钢结构和钢筋混凝土结构和构件抗火计算与设计方法 ;,熟悉建筑结构的防火保护措施，了解建筑结构火灾后的鉴定和加固方法.,主 要 内 容,基础理论篇,建筑物耐火等级和耐火极限,建筑室内火灾基础知识,高温下结构材料特性,防火保护材料,实践篇,结构抗火设计的一般原则与方法,钢结构构件使用抗火计算与设计,钢结构防火保护措施,钢结构防火特性,目录页,钢结构的防火,一、火灾对社会经济的危害,规律：在经济发展初期，火灾规模小、次数少；在经济腾飞 时期，经济结构快速转型，火灾规模大、频率高。

24、,未来：火灾在相当长一段时期内将呈上升趋势。,二、火灾对结构的危害,三、结 构 抗 火 设 计 的目 的 与 意 义,建筑防火设计的目的,减小火灾发生的概率，减少火灾直接经济损失，避免或减少人员伤亡。,结构抗火设计的意义,减少火灾后结构的修复费用，缩短灾后结构功能恢复周期，减少间接经济损失。,减轻结构在火灾中的破坏，避免结构在火灾中局部倒塌造成灭火及人员疏散困难；,避免结构在火灾中整体倒塌造成人员伤亡；,主要用于建筑防火措施,如防火分区、消防措施布置等。,防止火灾,用于建筑防护有防火墙、防火门等， 用于结构防护有防火涂料、防火板等。,防火保护,防火,主要指建筑在某一区域发生火灾时能忍耐多长时间

25、而不造灾蔓延，及结构在火灾中能耐多久而不破坏。,指结构构件采取防火保护措施，使其在火灾中承载力降低不致过多而满足受力要求。,四、防火 耐火 抗火,耐火,抗火,“结构抗火”设计，可归结为设计“结构防火”保护措施，使其在承受确定外荷载条件下，满足结构“耐火时间”要求。,四、结 构 抗 火 性 能分 析 程 序,目录页,钢结构的防火,99,【特性】钢材耐火性能差，机械性能，如屈服点、抗拉强度及弹性模量，随温度升高而降低，因而出现强度下降、变形加大等问题。,100,低碳钢在200以下时拉伸性能变化不大，但在200以上时弹性模量开始明显减小，500时弹性模量E值为常温的50，近700时E值则约为常温的2

26、0。屈服强度的变化大体与弹性模量的变化相似，超过300以后，应力一应变关系曲线就没有明显的屈服台阶，在400 500时钢材内部再结晶，使强度下降明显加快，到700时屈服强度已所剩无几。所以钢材在500时尚有一定的承载力，而到700时则基本失去承载力，故700被认为是低碳钢失去强度的临界温度。,【试验研究表明】,目录页,钢结构的防火,102,应用防火涂料涂覆在钢基材表面对钢结构构件进行防火隔热保护，其原理为：（1）涂层对钢基材起屏蔽作用，隔离了火焰，使钢构件不直接暴露在火焰或高温之中；（2）涂层吸热后，部分物质分解出水蒸气或其他不燃气体，起到消耗热量、降低火焰温度和燃烧速度、稀释氧气的作用；（3

27、）涂层本身多孔轻质或受热膨胀后形成炭化泡沫层，阻止了热量迅速向钢基材传递，推迟了钢基材受热后温度升到极限温度的时间。,目录页,钢结构的防火,104,(1)防火涂料。 膨胀型防火涂料又称为薄涂型涂料，涂层厚度一般为27mm，有一定的装饰效果，所含树脂和防火剂只在受热时有防火效果。当温度升至150350时，涂层能迅速膨胀510倍，从而形成保护层。非膨胀型涂料为厚涂型防火涂料，它由耐高温硅酸盐材料、高效防火添加剂组成，是一种预发泡高效能的防火涂料。涂层厚度一般为850mm，通过改变涂层厚度可以满足不同的耐火极限要求。,105,防火保护材料,(2)由厚板或薄板构成的外包层防火。常用的有石膏板、水泥蛭石

28、板、硅酸钙板和岩棉板，使用时通过胶粘剂或紧固件固定在钢构件上，胶粘剂应在预计耐火时间内受热而不失去粘结作用。,106,(3)外包混土保护层。可以现浇成型也可以用喷涂法，在外包层内埋设钢丝网或用小截面钢筋加强以限制收缩裂缝和遇火爆裂,目录页,钢结构的防火,108,构件耐火极限是指构件在耐火试验中，从受到火的作用时起，到失去稳定性或完整性或绝热性止，这段抵抗火作用的时间。根据建筑设计防火规范(GBJ 16一1987)、高层民用建筑设计防火规范(GB 50045-1995)，石油化工企业设计防火规范(CB 501601992)等国家规范对各类建筑构件的燃烧性能耐火极限的要求，钢构件的耐火极限不应低于

29、下表的规定,目录页,钢结构的防火,110,防火措施与构造,(1)钢柱一般采用厚涂型钢结构防火涂料，其涂层厚度应满足构件的耐火极限要求。施工喷涂时，节点部位宜作加厚处理。对喷涂的技术要求和验收标准均应符合国家标准钢结构防火涂料应用技术规程(CECS24：1990)的规定。,111,另外，还可将钢柱包以矿棉毡(或岩棉毡)，并用金属板或其他不燃性板材包裹起来。,钢柱防火保护,112,(2)钢梁钢梁的防火保护措施可参照钢柱的做法。当采用喷涂防火涂料时，遇下列情况应在涂层内设置与钢构件相连的钢丝网：受冲击振动荷载的梁；涂层厚度等于或大于40mm的梁；腹板高度超过1.5m的梁；粘结强度小于0.05MPa的

30、钢结构防火涂料。,113,(3)屋盖与中庭采用钢结构承重时，其吊顶、面板、保温材料等均应采用不燃烧材料，以减少发生火灾时对屋顶钢构件的威胁。屋顶钢构件应采用喷涂防火涂料、外包不燃烧板材或设置自动喷水灭火系统等保护措施，使其达到规定的耐火极限要求。,在钢结构的迎火面设置阻火屏障，将构件与火焰隔开。当发生火灾时，屏障的阻隔使得钢构件避免了急速升温。如果在钢结构所有的构件外表面设置防火屏障，结构造价势必会大幅度增加，而且这种做法也不现实，但在特殊部位设置防火屏障不失一种既方便又较经济的钢结构防火方法。,单面屏蔽法,目录页,钢结构的防火,火灾下钢结构破坏实例火灾下钢结构为什么会破坏传统钢结构抗火设计方

31、法(基于试验）传统方法的不足钢结构抗火性能化设计基本思想钢结构性能化抗火设计的关键科学问题结论,火灾下钢结构破坏实例,上海金腾山塑胶有限公司,上海奉贤某厂火灾后屋面梁的变形（2003年）,上海奉贤某厂火灾后的柱（1）,青岛正义食品厂,钢结构屋盖火灾倒塌实例,火灾前的台北科技园,火灾后的台北科技园,台北科技园火灾后的节点破坏（1）,台北科技园火灾后的节点破坏（2）,台北科技园火灾后的屈曲破坏,台北科技园火灾后梁的变形,台北科技园火灾后楼板的变形（2）,上海大众汽车制动器厂,Cardington 试验,Cardington 试验,Cardington 试验,Cardington 试验,2006.5

32、.5，一些消防队员站在比利时布鲁塞尔国际机场发生火灾的飞机修理库前。,钢梁轴向变形约束,钢梁的防火保护,钢梁的加载,钢梁的破坏,偏压柱,轴压柱,钢结构抗火性能化设计基本思想?,总体目标不致因结构破坏影响逃生及灭火不致因结构破坏使建筑火灾损失更大功能目标目标一结构在火灾发生后的一定时间内不能 倒塌目标二某些构件及整体结构不能破坏，使火灾 后结构功能可尽快恢复,总体目标与功能目标,结构防火设计的定性要求为： 对于火源多、容易失火的建筑，结构抗火设计要求应提高。 对于消防措施严密及设有喷淋装置的建筑可降低结构抗火设计要求。 对于火荷载密度大的建筑，应提高结构抗火设计要求。 对于功能重要、破坏后造成间

33、接经济损失大的建筑，应提高结构防火设计要求。,性能要求,各种功能建筑的人员逃生模型消防接警、出动、到达、灭火模型各种功能建筑失火概率模型各种情况建筑失火成灾概率模型建筑失火成灾后，实际火灾升温、降温模型钢结构在火灾下全 过程反应分析方法钢结构建筑防火综合成本评价,钢结构性能化抗火设计的关键科学问题,钢结构抗火设计对保证生命安全和减小经济损失极为重要，结构工程师应承担起责任。性能化抗火设计方法可充分考虑不同业主的不同要求及不同建筑结构抗火设计的不同要求，同时确保火灾发生后建筑物内人员的安全及结构抗火设计的最优综合经济指标，更具有科学性。要使钢结构性能化抗火设计方法得以具体实施，除需解决有关理论问题外，业主、设计人员、消防主管部门的观念更新是关键。,结论,