BS requirements 其设计耐火极限应按表1对“屋盖支撑 behavior 耐火极限法是通过比较构件的实际耐火极限和设计耐火极限 2519 防火设计 且应符合下列规定 d 1: of 续表1 Australian d Standards Materials Fire 需要进行防火保护 ＝0.4 此类檩条应视为屋盖主要结构体系的一个组成部分 钢结构节点处构件 改变结构受力方式 the for 50016的规定确定 International 根据验算对象和层次的不同 当构件承载力降至最不利组合效应时 必要时 Materials Standards of 费用高 可采用子结构耐火分析与验算替代整体结构耐火分析与验算 to steel 结构材料性能受高温作用的影响 Structures 834-6:2000.Fire-resistance 拉弯构件和压弯构件等以弯曲变形为主的构件 General 应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 0T Specific 必须保证钢结构节点在高温作用下的安全 Construction. 技术先进 结构类型和荷载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 S materials 构件的温度应取其截面的最高平均温度 Application t 1304:1994 γ 防火保护层的厚度应通过构件耐火验算确定 Organization（ISO）.ISO/CD 基于整体结构耐火验算的防火设计方法适用于各类形式的结构 应考虑热膨胀效应对内力的影响 Tests 构件的设计耐火极限 t 1 Fire 因此 fire 对于轴心受拉构件 Structural 2 T 3.1 φ 热膨胀很可能导致预应力的丧失 of 5） 弱构件”的设计原则 Institut 建筑经常发生火灾这类次生灾害 通用要求》GB/T 造成整体倾覆 8 对于受弯构件 of 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 S （2）钢结构整体丧失稳定 故作为强制性条文 本质上是由于随着火灾下钢结构温度的升高 Tests 钢材的弹性模量急剧下降 进行这样一系列的耐火试验 日本JIS 当永久荷载有利时 3.2.1 Resistance 取φ 1994. 本条规定对于保障钢结构耐火安全至关重要 ——钢结构构件的设计耐火极限 1994. of for 4102-2 并应经设计单位认可 对于端部约束足够强的受火钢构件 《建筑结构荷载规范》GB 《建筑构件耐火试验方法 on 2010. 钢结构的防火设计文件应注明建筑的耐火等级 Fire Fire the 是关系到建筑结构安全的重要指标 protection 并应按下式进行验算 T 必须严格执行 柱的特殊要求》GB/T 为了简化设计 G 考虑钢构件热膨胀型温度内力时 其承载力随之下降 Fire Building 防火保护的构造等 耐火验算时只需采用其中之一即可 Fire 并确定其防火保护措施 Buildings 本条规定了钢结构构件的设计耐火极限确定依据 d assessment 4102-19 BS 非膨胀型钢结构防火涂料 防火保护应根据工程实际选用合理的防火保护方法 也为英国标准BS 本条规定了钢结构节点的防火保护措施 building 梁的特殊要求》GB/T 可根据涂层的等效热阻直接确定其施用厚度 应考虑结构的热膨胀效应 G Organization（ISO）.IS0 没有反映钢构件的截面大小与形状以及受荷水平等因素的影响 DIN 防火要求 resistance of Structures Methods 保证钢结构在火灾下的安全 （General Normung 钢材强度下降 18） 最好直接根据等效热阻确定防火保护层的厚度（涂层厚度） Materials International 典型的屋盖结构体系 3.2.6 Components 10） and Institut 图1 Resistance Tests 第8章韵规定确定 3.2.2 2 式（3.2.6-2） （3.2.6-1） 表1 building 应按本规范第3.1.1条规定确定 834-1:1999 1304 for 3.2.1 防火保护措施及防火材料的性能要求 规定节点的防火保护要求及其耐火性能均不应低于被连接构件中要求最高者 2 ——按火灾下结构的温度标准值计算的作用效应值 Materials 计算构件的抗力时宜考虑温度的不均匀性 360-10等规范所采用的方法相同 因此 计算火灾下构件的承载力时 Resistance 各国及有关组织制定了相应的试验标准 Institute Standard Tests Structural 采用该方法 20: 热膨胀将增大其内力并易造成构件失稳 Materials（ASTM）.ASTM 16） 计算火灾下构件的组合效应时 屋盖支撑等的规定 Methods m 11: Components 3.2.4 因此根据防火保护层的等效热阻相等原则可按附录A确定实际施工厚度 Testing 保护人身和财产安全极为重要 of Materials Behavior Construction.ANSI/AISC the 834-7:2000.Fire-resistance 2003. 本条给出了构件耐火验算时的三种方法 3.1.4 由于钢材具有良好的塑性变形能力 （Method Part European building 本条规定了钢结构构件的耐火极限不满足设计要求时的处理方法 3.1.3 基于构件耐火验算的防火设计方法的关键 我国国家标准《建筑构件耐火试验方法》GB/T 则应对各不利截面进行耐火验算 往往需要进行一系列的试验方可确定合适的防火保护措施 of Behavior 其设计耐火极限可按表1规定降低0.50h 构件的设计耐火极限（h） 1993-1-2 for Building Standards Technical Constructional 防火保护层的厚度 building 防火设计 of 按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB Part Classified Standards 本质上是由于随着火灾下钢结构温度的升高 and 取最不利部件进行验算 of 国际上主要采用基于建筑构件标准耐火试验的方法来进行钢结构防火设计 按正常使用极限状态来设计钢构件的防火保护是过于严苛的 BS Structures m Components 并应采用结构材料在相应温度下的强度与弹性模量 DIN in 应视为钢结构构件达到耐火承载力极限状态 做到安全适用 Standards Steel Materials on 其耐火极限可不作要求 设计时应予以特别重视 for for 式（3.2.6-1） 也不会造成结构整体失效 Part of 构件的防火保护措施 Part British 应考虑火灾时结构上可能同时出现的荷载（作用） 故作为强制性条文 必须指出 Standards 耐火验算工作量大 ——按永久荷载标准值计算的荷载效应值 不应视为屋盖主要结构体系的一个组成部分 R 834-10.Fire Building ——结构构件抗力的设计值 construction-Part 第8章的规定确定 3.1 楼盖支撑 1nternational 假定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 Fire of 大跨度钢结构局部构件失效 Practice tests-Elements Contribution and Non-Loadbearing edition. 1 ≥T 13） AS 采用防火涂料保护时 或按本规范有关规定计算确定 the 应按本规范第3.2.2条的规定确定 Specific construction-Part Steelwork（ECCS） 欧洲规范ENV 由于计算方法对结构的承载力影响大 式（3.2.2-2）时忽略温度作用效应 5950 of 火灾下允许钢结构发生较大的变形 美国ASTM 是基于承载力极限状态 保证构件的耐火极限达到规定的设计耐火极限 construction-Part 1:Building 建篥樽造部分の耐火試驗方法 （NFPA） 地震过后 20） 英国规范BS 可采用耐火极限法 Standards Building JIS a 补充增加了柱间支撑 在设计荷载作用下 2005 Building 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 Part building S and 本规范将本条作为强制性条文 BS Building m 因此可不考虑温度内力的影响 在总结大量构件标准耐火试验结果的基础上 columns. Fire National 476-22:1987 屋盖结构中的檩条可分为两类（图1） 0T 15） 50016-2014对各类结构构件的最低耐火极限要求 来判定构件的耐火性能是否符合要求 构件承载力也将下降 2 即先施加荷载 预应力钢结构和跨度不小于120m的大跨度建筑中的钢结构 Standards Fire 6） 式中 Method Standard 必须严格执行 对于轴心受压构件 防火材料的性能要求及设计指标 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 一级耐火等级的单层 防火板 Resistant Structures 1） 9978.5 本条所引用的现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 4102 Safety 可按本规范附录A确定防火保护层的施用厚度 檩条除支承屋面板外 Amsterdam Committee 8:Code the A fur 作用而失效破坏 Standard 1977. Steel Convention 根据受力性质不同 第7部分 contribution 耐火极限法 Committee resistance determine 3 Fire ——结构重要性系数 本规范采用基于结构分析与耐火验算的钢结构防火设计方法 3.1.1 因此 吊车梁的设计耐火极限不应低于表1中梁的设计耐火极限 Concepts 火灾下随着构件温度的升高 当构件两端的连接承载力不低于构件截面的承载力时 British Tests 9978.7通过试验测定 对于耐火等级为一级的建筑 on 先施加永久荷载 Institution（BSI） protection Steel British 应考虑热膨胀效应对内力的影响 European 1530.4 of 对于变截面构件 1 Tests f 21: and 3.2 钢结构构件的耐火极限经验算低于设计耐火极限时 7） Deutsches 8） t Fire Part ——楼面或屋面活荷载的准永久值系数 R Part （3.2.6-3） Assemblies of 因此 1998. Determination 在20世纪80年代以前 10: 承载力法或临界温度法 轴心受压等以轴向变形为主的构件 Construction 有可能造成结构连续性破坏甚至倒塌 3.1.5 对于膨胀型防火涂料 Components DIN 当建筑中局部为大跨度结构 当满足下列条件之一时 γ tests-Elements Use 1997. 经济合理的防火保护措施 of 国际社会在1970年前后开始研究建立基于结构分析与耐火验算的钢结构防火设计理论与方法 钢结构节点的防火保护应与被连接构件中防火保护要求最高者相同 9978.6 ENV 476-23:1987 3 Definitions 应视为钢结构整体达到耐火承载力极限状态 to 3-Fire Test 其承载力随之下降 Standards 为了改善这一情况 Deutsches 楼盖支撑的设计耐火极限应与梁相同 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 Institution（BSI） Elements 大挠度变形来抵消其热膨胀变形 5950 对屋盖结构整体受力性能影响很小 这在理论上仅适用于各种荷载（作用）的效应与荷载为线性关系的情况 Specific and 模拟恒载升温 Qk 3.2.5 m Construction. γ 预应力钢结构对温度敏感 and 对于其他建筑 取γ 即荷载（作用）效用组合公式（3.2.2-1） 在火灾下构件的变形显著大于常温受力状态 Steelwork Loadbearing Institution（BSI） （3）构件整体丧失稳定 本条规定了钢结构在火灾下的荷载（作用）效应组合 φ 12） 23: 恒载 of tests-Elements construction-Part Normung to and 对于以轴向变形为主的构件 Materials Safety 结构中相当多的钢构件将进入弹塑性受力状态 应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 2005. British of Wk 6: 3 承重水平分隔构件的特殊要求》GB/T ——按楼面或屋面活荷载标准值计算的荷载效应值 3.1.4 tests-Elements Components Building 对于耐火极限不满足要求的钢构件 ——火灾下钢结构构件的实际耐火极限 for 2000.Fire-resistance 致使钢结构不能承受外部荷载作用而失效破坏 of Organization（ISO）.IS0 3.2.6 European 《建筑构件耐火试验方法 本条规定对于保障钢结构的耐火安全极为重要 膨胀型钢结构防火涂料的等效热传导系数与防火保护层厚度有关 基于整体结构耐火验算的设计方法应考虑结构的热膨胀效应 ——荷载（作用）效应组合的设计值 还应考虑结构几何非线性的影响 拉弯构件和压弯构件等以弯曲变形为主的构件（如钢框架结构中的梁 故要求采用基于整体结构验算的防火设计方法 并确定其防火保护 the Protection 3.1.1 防火要求 BS 同时 Element Association 1nternational on Test （3.2.6-2） 3.1.5 Buildings 对于试验来说操作方便 并结合钢结构特点 （1）轴心受力构件截面屈服 （2）受弯构件产生足够的塑性铰而成为可变机构 Part 这些事项与钢结构防火工程的质量密切相关 Organization（ISO）.ISO/CD 二级耐火等级的单层厂房（仓库）的柱 for 50068-2001 of 表1列出了现行国家标准《建筑设计防火规范》GB Resistance 可不考虑热膨胀效应 因此 Specification ——荷载（作用）效应组合的设计值 5950 或是受压失稳 of 在总体上与欧洲钢结构协会ECCS钢结构防火设计标准 834-5 Building 7: 计算构件在火灾下的组合效应 以延缓钢构件升温 8采用 Requirements of m 因此在结构未形成机构之前 材料强度下降 可采用直接验算构件在设计耐火极限时间内是否满足耐火承载力极限状态要求 19） 并应按下式进行验算 钢结构节点是钢结构的一个基本组成部分 注 应采取防火保护措施 柱） 第5部分 of 澳大利亚AS Materials Institution（BSI） 50016-2014对各类结构构件设计耐火极限的规定均为强制性条文 for Elements and Components 0T 476-21:1987 requirements 476 of for d of and 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 476-20:1987 3.2.5 Elements the ＝0.9 on 周边结构对局部子结构的受力影响不大时） 一 of 一般可取γ 1 承载力法 and 但这些构件的耐火极限表比较粗略 elements. 3.1.3 Structural 钢结构在火灾下的破坏 the of 节点处防火涂层的厚度不应小于所连接构件防火涂层的最大厚度 of Fire 节点升温较慢 Fire 无防火保护钢构件的耐火时间为0.25h～0.50h 1nternational Methods Part of American Construction building Society w loadbearing Elsevier 构件达到其耐火承载力极限状态时的温度即为构件的临界温度 计算火灾下构件的承载力时 4102-4 Building ——风荷载的频遇值系数 structural Building 在较低温度时即进入弹塑性受力状态 fur Tests 当满足下列条件之一时 经济合理 Industrial 必须严格执行 Structures-Calculation 第6部分 14） 应根据本规范第6章的规定确定 应根据本规范第7章 ＝1.0 requirements The 17） 应采用基于整体结构耐火验算的防火设计方法 Structures and 为了简化计算 horizontal 应根据本规范第7章 requirements 因此 q 3.1.2 fire 预应力结构时 Design 并于80年代开始编制基于结构分析与耐火验算的钢结构防火设计规范 d Design Construction Requirements 或者作为横向水平支撑开间的腹杆 基本规定 Materials 许多国家的规范给出了通用的构件耐火极限表（如外包一定厚度混凝土的钢构件的耐火极限） Standards construction-Part 将抵消热膨胀变形 （2） E the Methods and 建筑物中的墙等其他建筑构件的设计耐火极限应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 材料和构造措施 钢结构防火设计可分为基于整体结构耐火验算的防火设计方法和基于构件耐火验算的防火设计方法 of of 其屋顶承重构件的设计耐火极限可按表1规定降低0.50h Gk （1）钢结构产生足够的塑性铰形成可变机构 for 钢材强度下降 对于截面上温度明显不均匀的构件（例如组合梁） 其截面形状系数小于邻近构件 elements. Fire 1993 在设计耐火极限时间内 钢结构应按结构耐火承载力极限状态进行耐火验算与防火设计 21） 式（3.2.6-3）的耐火验算结果是完全相同的 采取安全可靠 Deutsches and 等效热阻是衡量防火保护层防火保护性能的技术指标 提高其耐火极限 Materials 对于受弯构件 则仍应考虑结构正常使用中的各种荷载及作用组合 宜采用基于整体结构耐火验算的防火设计方法 22:Methods 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 钢构件可在进入屈服后继续承载 of 4: 3.2.3 4） Tests 本条规定了在钢结构防火设计技术文件中应注明的基本事项 Building 3 Tests ＝1.0 包括国际标准组织ISO/CD 因此 防火保护材料的等效热传导系数 Construction 再施加温度作用 requirements Buildings） 3.2.2 Specific the Part 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 对于防止和减少建筑钢结构的火灾危害 of Fire-resistance 并应按下式进行验算 50016的规定 Components d 上述标准的具体名称如下 Fire 9978.1 Structural 防火板等材料的等效热传导系数与防火保护层厚度无关 致使钢结构不能承受外部荷载 Resistance 因此 通常 对主结构（如屋架）起到侧向支撑作用 4 to 尽可能地减少试验次数 当有充分的依据时（例如 设计指标包括 of 第一类檩条 屋盖支撑和系杆的设计耐火极限应与屋顶承重构件相同 仅影响局部屋面板 必须严格执行 lnternational 2:Building Fire 临界温度法 American 并应符合下列规定 系杆”的要求取值 但是 ——按风荷载标准值计算的荷载效应值 E119-12 1.2:Structural 跨度不小于60m的大跨度钢结构 直接涉及建筑的结构安全 为此 火灾下钢结构构件的最高温度不应高于其临界温度 S 基本规定 Structures 第1部分 （1） 50009的规定取值 随着温度的升高 该简化处理方法 为保证钢结构在设计耐火极限时间内的承载安全 此类檩条破坏可能导致主体结构失去整体稳定性 50009-2012中关于偶然设计状况的荷载（作用）效应组合原则制定的 ≥t Parts ≥S 即使在火灾中出现破坏 且应按下列组合值中的最不利值确定 9） Design and m ——构件的临界温度 构件从受火到达到耐火承载力极限状态的时间即为构件的耐火极限 多层厂房（仓库）设置自动喷水灭火系统时 2 Fire 验算结构的耐火承载力 Determination 再逐步施加与时间相关的温度作用进行结构弹塑性分析 而在火灾后 m 但是对于理论计算来说则需要进行多次计算比较 德国DIN 第二类檩条 Principles）. for φ 对于非膨胀型钢结构防火涂料 对于该部分结构及相邻受影响的结构部分的耐火性能验算也要按照本条规定进行 1983. 例如 Materials 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 1 Resistance Exposed 热膨胀将减小轴心受拉构件的拉力 Steel for Association 3.2.3 钢结构构件的设计耐火极限能否达到要求 for 楼面或屋面活荷载和风荷载等取火灾发生时的最可能出现的值 基于构件耐火验算的钢结构防火设计方法应符合下列规定 Institut γ Structures 本条指出了本规范钢结构耐火验算与防火设计的验算准则 Tk of 3.2 （4）构件达到不适于继续承载的变形 必须进行科学的防火设计 Elements and 3.1.2 但在火灾过程中再发生较大地震的事件为极小概率事件 ——在设计耐火极限时间内构件的最高温度 达不到绝大部分建筑构件的设计耐火极限 还兼作纵向系杆 节点板 A 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 是计算钢构件在火灾下的内力（荷载效应组合） S of für 钢结构构件的耐火验算和防火设计 楼面活荷载等 因此在火灾下荷载（作用）效应组合中不考虑地震作用 tests-Elements 结构材料性能受高温作用的影响 Building of applied structural -1-2 of for Fire-Resistance 在设计耐火极限时间内 11） Special 834 of 结构受火作用是一个恒载升温的过程 3 钢结构在火灾下的破坏 Fire Loadbearing beams. elements. NFPA 对于轴心受拉 构件达到耐火承载力极限状态 5: 为此 w 式中 其中 Components Part to G 119和NFPA construction-Part Building 251 对于这类檩条 防火保护层的等效热阻 50009的规定取值 必须进行承载力极限状态验算 British Building 1530.4-1997 檩条仅对屋面板起支承作用 Part 该组合是根据现行国家标准《建筑可靠度统一设计标准》GB 美国规范AN-SI/AISC 但是火灾下钢结构节点受力复杂 构件温度应取其截面的最高平均温度 of Standards Standardization Structure. 834-11.Fire 钢结构构件的设计耐火极限应根据建筑的耐火等级 Methods Tests Determination 条文中给出的荷载（作用）效应组合值的表达式是采用各种荷载（作用）叠加的形式 Recommendation of Fire Fire 实际上 requirements. 3.2.4 此类檩条破坏 Standards Materials. 不要求进行正常使用极限状态验算 Institution（BSI） ＝1.1 Japanese ——永久荷载的分项系数 Steel 柱间支撑的设计耐火极限应与柱相同 separating 基于“强节点 Organization（ISO）.IS0 3） Fire 2） 构件升温热膨胀受约束将产生很大的温度内力 T for 9978—1988等 Standards Building 评定结构状态及修复结构时 Determination 可通过构件的塑性变形 Resistance 360-10 ——楼面或屋面活荷载的频遇值系数 Eurocode 英国BS 《建筑构件耐火试验方法 tests-Elements S of 钢结构的防火设计应根据结构的重要性 4:Synopsis Organization（ISO）.IS0 加劲肋等聚集 Specific 故将本条作为强制性条文 Normung