建筑钢结构防火技术规范.doc
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1、 建筑钢结构防火技术规范 Code for Fire safety of Steel Building Structures 1 1 总 则 1.0.1 为防止和减小建筑钢结构的火灾危害,保护人身和财产安全,经济、合理地进行钢结构抗火设计和采取防火保护措施,制定本规范。1.0.21.0.3 本规范适用于新建、扩建和改建的建筑钢结构和组合结构的抗火设计和防火保护。 本规范是以火灾高温下钢结构的承载力极限状态为基础,根据概率极限状态设计法的原则制定的。1.0.4 建筑钢结构的抗火设计与防火保护,除应符合本规范的规定外,尚应符合我国现行有关标准的规定。 2 2 术语和符号 2.1 术 语 2.1.1
2、 火灾荷载密度 fire load density单位楼面面积上可燃物的燃烧热值,单位为MJ/m2。2.1.2 标准火灾升温 standard fire temperature-time curve国际标准ISO834给出的用于进行建筑构件耐火试验的炉equivalent time of fire exposure在非标准火灾升温条件下,火灾在时间tlimit state for fire resistance在火灾条件下,构件或结构的承载力与外加作用(包括荷载和温度作用)产生的组合效应相等时的状态。2.1.5 临界温度 critical temperature假设火灾效应沿构件的长度和截面均
3、匀分布,当构件达到抗火承载力极限状态时构件截面上的温度。2.1.6 荷载比 load level, load ratio火灾下构件的承载力与常温下相应的承载力的比值。2.1.7件。2.1.8 组合构件 composite component 钢管混凝土构件 concrete-filled steel tube 在圆形或矩形钢管load bearing roof component用于承受屋面荷载的主要结构构件。例如,组成屋顶网架、网壳、桁架的构件和屋面梁、支撑等。屋面檩条一般不当作屋盖承重构件,但当檩条同时起屋盖结构系统的支撑作用时,则应当作屋盖承重构件。2.1.10自动喷水灭火系统全保护 t
4、otal sprinkler system 建筑物内除面积小于5m2的卫生间外,均设有自动喷水灭火系统的保护。3 2.2 符 号 A 构件的毛截面面积;Af 一个翼缘的截面面积;Aw 梁腹板的截面面积;B 构件单位长度综合传热系数; Bn 与梁端部约束情况有关的常数;cs 钢材的比热容;ci 防火保护层的比热容;di 保护层的厚度;E 常温下钢材的弹性模量; ET 高温下钢材的弹性模量; f 常温下钢材的设计强度; fy 常温下钢材的屈服强度; fyT 高温下钢材的屈服强度; fc 常温下混凝土的抗压强度; fcT 高温下混凝土的抗压强度; F 单位长度构件的受火表面积; Fi 单位长度构件保
5、护层的内表面积; h 构件的截面高度或楼板厚度; hw 梁腹板的高度;hd 压型钢板截面高度;I 构件截面惯性矩;kr 火灾下钢管混凝土柱承载力影响系数; l 构件的长度、跨度;l0 构件的计算长度;Mfi 受火构件按等效作用力分析得到的杆端弯矩; Mp 塑性弯矩;MT 受火构件的杆端温度弯矩; Mx、My 构件的最大弯矩设计值;N 构件的轴力设计值;、NEXT 高温下构件的承载力参数; NEXTNf 受火构件按等效作用力分析得到的轴力; NT 受火构件的轴向温度内力; P 保护层中的含水率(质量百分比); q 梁(板)所受的均布荷载或等效均布荷载;4qr 考虑薄膜效应后楼板的极限承载力; Q
6、ki 楼面或屋面活荷载的标准值; 、Ry 荷载比; R、R、RxRd 高温下结构或构件的设计承载力; S 结构或构件的荷载效应组合; Sm 高温下结构或构件内的作用效应组合; t 受火时间或耐火时间; t 构件温度达到100所需的时间; td 结构或构件的耐火时间; te 等效曝火时间; tm 结构或构件的耐火极限; tv 延迟时间; tw 梁腹板的厚度; T0 受火前钢构件的内部温度; T1、T2 受火构件两侧或上、下翼缘的温度;Td 结构或构件的临界温度; Tg 实际的室内火灾升温; Tg(0) 火灾发生前的室内平均空气温度; Tg 对应t时刻的室内平均空气温度; Ts 钢构件温度; Tm
7、 在耐火极限时间内结构或构件的最高温度; V 单位长度构件的体积; Wp 构件的截面塑性模量; Wx、Wy 构件绕x轴和绕y轴的毛截面模量;as 钢材的热膨胀系数; bm、bt 等效弯矩系数;g0 结构抗火重要性系数; gR 钢构件的抗力分项系数,抗火设计中钢材强度调整系数;gx、gy 截面塑性发展系数;cT 高温下钢材弹性模量折减系数;hT 高温下钢材强度折减系数;us 钢材的泊松比; l 构件的长细比; li 保护材料的热传导系数;ls 钢材的热传导系数;ri 保护层的密度;5rs 钢材的密度;sc 对流传热系数;sr 辐射传热系数;j 常温下轴心受压构件的稳定系数; jb 常温下钢梁的整
8、体稳定系数; 高温下钢梁的整体稳定系数; jbTDt 时间增量;DT 构件或结构的温度变化; 6 3 钢结构防火要求3.0.1单、多层建筑和高层建筑中的各类钢构件、组合构件等的耐火极限不应低于表3.0.1和本章的相关规定。当低于规定的要求时,应采取外包覆不燃烧体或其他防火隔热的措施。表3.0.1 单、多层和高层建筑构件的耐火极限注:对造纸车间,变压器装配车间、大型机械装配车间、卷烟生产车间、印刷车间等及类似的车间,当建筑耐火等级较高时,吊车梁体系的耐火极限不应低于表中梁的耐火极限要求。3.0.2 钢结构公共建筑和用于丙类和丙类以上生产、仓储的钢结构建筑中,宜设置自动喷水灭火系统全保护。 3.0
9、.3 措施。 3.0.4丁、戊类厂、库房(使用甲、乙、丙类液体或可燃气体的部位除外)中的构件,可当单层丙类厂房中设有自动喷水灭火系统全保护时,各类构件可不再采取防火保护不采取防火保护措施。 3.0.5当单、多层一般公共建筑和居住建筑中设有自动喷水灭火系统全保护时,各类构件的耐火极限可按表3.0.1中相应的规定降低0.5h。 3.0.6单、多层一般公共建筑和甲、乙、丙类厂、库房的屋盖承重构件,当设有自动喷水灭火系统全保护,且屋盖承重构件离地(楼)面的高度不小于6m时,该屋盖承重构件可不采取其他防火保护措施。 3.0.7除甲、乙、丙类库房外的厂、库房,建筑中设有自动喷水灭火系统全保护时,其柱、梁的
10、耐火极限可按表3.0.1的相应的规定降低0.5h。 3.0.8当空心承重钢构件中灌注防冻、防腐并能循环的溶液,且建筑中设有自动喷水灭火7系统全保护时,其承重结构可不再采取其它防火保护措施。3.0.9 当多、高层建筑中设有自动喷水灭火系统全保护(包括封闭楼梯间、防烟楼梯间),且高层建筑的防烟楼梯间及其前室设有正压送风系统时,楼梯间中的钢结构可不采取其它防火保护措施;当多层建筑中的敞开楼梯、敞开楼梯间采用钢结构时,应采取有效的防火保护措施。3.0.10 对于多功能、大跨度、大空间的建筑,可采用有科学依据的性能化设计方法,模拟实际火灾升温,分析结构的抗火性能,采取合理、有效的防火保护措施,保证结构的
11、抗火安全。 8 4 材料特性 4.1 钢 材4.1.1在高温下,钢材的有关物理参数应按表4.1.1采用。表4.1.1 高温下钢材的物理参数4.1.2 在高温下,普通钢材的弹性模量应按下式计算:ET=cTE (4.1.2-1) 7Ts-47806T-4760scT=1000-Ts6T-2800s20CTs600C 600CTs1000C (4.1.2-2)式中 4.1.3温度(); TsET 温度为Ts时钢材的初始弹性模量(N/mm2);E 常温下钢材的弹性模量(N/mm2),按现行钢结构设计规范(GB 50017)确定;高温下钢材的弹性模量折减系数。 cT在高温下,普通钢材的屈服强度应按下式计
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