建筑钢结构防火技术规范9042.docx
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1、建筑钢结结构防火火技术规规范Codee foor FFiree saafetty oof SSteeelBuuilddingg Sttruccturres1 总总 则则1.0.1 为防止和和减小建建筑钢结结构的火火灾危害害,保护护人身和和财产安安全,经经济、合合理地进进行钢结结构抗火火设计和和采取防防火保护护措施,制制定本规规范。1.0.2 本规范适适用于新新建、扩扩建和改改建的建建筑钢结结构和组组合结构构的抗火火设计和和防火保保护。1.0.3 本规范是是以火灾灾高温下下钢结构构的承载载力极限限状态为为基础,根据概率极限状态设计法的原则制定的。1.0.4 建筑钢结结构的抗抗火设计计与防火火保护
2、,除除应符合合本规范范的规定定外,尚尚应符合合我国现现行有关关标准的的规定。2 术术语和符符号2.1 术 语2.1.1 火灾荷载载密度 fiire loaad ddenssityy单位楼面面面积上上可燃物物的燃烧烧热值,单单位为MMJ/mm2。2.1.2 标准火灾灾升温 sttanddardd fiire temmperratuure-timme ccurvve国际标准准ISOO8344给出的的用于进进行建筑筑构件耐耐火试验验的炉内内平均温温度与时时间的关关系曲线线。2.1.3 等效曝火火时间 eqquivvaleent timme oof ffiree exxpossuree在非标准准火灾升
3、升温条件件下,火火灾在时时间内对对构件或或结构的的作用效效应与标标准火灾灾在时间间内对同同一构件件或结构构(外荷荷载相同同)的作作用效应应相同,则则时间称称为前者者的等效效曝火时时间。2.1.4 抗火承载载力极限限状态 liimitt sttatee foor ffiree reesisstannce在火灾条条件下,构构件或结结构的承承载力与与外加作作用(包包括荷载载和温度度作用)产产生的组组合效应应相等时时的状态态。2.1.5 临界温度度 ccritticaal ttempperaaturre假设火灾灾效应沿沿构件的的长度和和截面均均匀分布布,当构构件达到到抗火承承载力极极限状态态时构件件截
4、面上上的温度度。2.1.6 荷载比 looad levvel, looad rattio火灾下构构件的承承载力与与常温下下相应的的承载力力的比值值。2.1.7 钢管混凝凝土构件件 cconccrette-ffillled steeel tubbe在圆形或或矩形钢钢管内填填灌混凝凝土而形形成,且且钢管和和混凝土土在受荷荷全工程程中共同同受力的的构件。2.1.8 组合构件件 ccompposiite commponnentt截面上由由型钢与与混凝土土两种材材料组合合而成的的构件。例例如,钢钢管混凝凝土柱、钢钢混凝凝土组合合板和钢混混凝土组组合梁等等。2.1.9 屋顶承重重构件 looad beaa
5、rinng rrooff coompoonennt用于承受受屋面荷荷载的主主要结构构构件。例例如,组组成屋顶顶网架、网网壳、桁桁架的构构件和屋面梁梁、支撑撑等。屋屋面檩条条一般不当当作屋盖盖承重构构件,但但当檩条条同时起起屋盖结构构系统的的支撑作作用时,则则应当作作屋盖承重构构件。2.1.10 自动喷水水灭火系系统全保保护 tottal sprrinkklerr syysteem建筑物内内除面积积小于55m2的卫生生间外,均设有自动喷喷水灭火火系统的的保护。2.2 符 号构件的毛毛截面面面积;一个翼缘缘的截面面面积;梁腹板的的截面面面积;构件单位位长度综综合传热热系数;与梁端部部约束情情况有关
6、关的常数数;钢材的比比热容;防火保护护层的比比热容;保护层的的厚度;常温下钢钢材的弹弹性模量量;高温下钢钢材的弹弹性模量量;常温下钢钢材的设设计强度度;常温下钢钢材的屈屈服强度度;高温下钢钢材的屈屈服强度度;常温下混混凝土的的抗压强强度;高温下混混凝土的的抗压强强度;单位长度度构件的的受火表表面积;单位长度度构件保保护层的的内表面面积;构件的截截面高度度或楼板板厚度;梁腹板的的高度;压型钢板板截面高高度;构件截面面惯性矩矩;火灾下钢钢管混凝凝土柱承承载力影影响系数数;构件的长长度、跨度;构件的计计算长度度;受火构件件按等效作作用力分分析得到到的杆端端弯矩;塑性弯矩矩;受火构件件的杆端端温度弯弯
7、矩;、构件的最最大弯矩矩设计值值;构件的轴轴力设计计值;、高温下构构件的承承载力参参数;受火构件件按等效效作用力力分析得得到的轴轴力;受火构件件的轴向向温度内内力;保护层中中的含水水率(质质量百分分比);梁(板)所所受的均均布荷载载或等效效均布荷荷载;考虑薄膜膜效应后后楼板的的极限承承载力;楼面或屋屋面活荷荷载的标准值值;、荷载比;高温下结结构或构构件的设设计承载载力;结构或构构件的荷荷载效应应组合;高温下结结构或构构件内的的作用效效应组合合;受火时间间或耐火火时间;构件温度度达到1100所需的时时间;结构或构构件的耐耐火时间间;等效曝火火时间;结构或构构件的耐耐火极限限;延迟时间间;梁腹板的
8、的厚度;受火前钢钢构件的的内部温温度;、受火构件件两侧或或上、下翼缘缘的温度度;结构或构构件的临临界温度度;实际的室室内火灾灾升温;火灾发生生前的室室内平均均空气温温度;对应时刻刻的室内内平均空空气温度度;钢构件温温度;在耐火极极限时间间内结构构或构件件的最高高温度;单位长度度构件的的体积;构件的截截面塑性性模量;、构件绕xx轴和绕绕y轴的毛毛截面模模量;钢材的热热膨胀系系数;、等效弯矩矩系数;结构抗火火重要性性系数;钢构件的的抗力分分项系数数,抗火火设计中中钢材强强度调整整系数;、截面塑性性发展系系数;高温下钢钢材弹性性模量折折减系数数;高温下钢钢材强度度折减系系数;钢材的泊泊松比;构件的长
9、长细比;保护材料料的热传导导系数;钢材的热热传导系系数;保护层的的密度;钢材的密密度;对流传热热系数;辐射传热热系数;常温下轴轴心受压压构件的的稳定系系数;常温下钢钢梁的整整体稳定定系数;高温下钢钢梁的整整体稳定定系数;时间增量量;构件或结结构的温温度变化化;3 钢钢结构防防火要求求3.0.1 单、多层层建筑和和高层建建筑中的的各类钢钢构件、组组合构件件等的耐耐火极限限不应低低于表33.0.1和本本章的相相关规定定。当低于规规定的要要求时,应采采取外包包覆不燃燃烧体或或其他防防火隔热热的措施。表3.00.1 单、多多层和高层建建筑构件件的耐火火极限 耐耐火等级级耐火极限限(h)构件名称称单、多
10、层层建筑高层建筑筑一级二级三级四级一级二级承重墙3.0002.5002.0000.5002.0002.000柱、柱间间支撑3.0002.5002.0000.5003.0002.500梁、桁架架2.0001.5001.0000.5002.0001.500楼板、楼楼面支撑撑1.5001.000厂、库房房民用厂、库房房民用1.5001.0000.7550.5000.500不要求屋顶承重重构件、屋面支撑撑、系杆杆1.5000.500厂、库房房民用不要求0.500不要求疏散楼梯梯1.5001.000厂、库房房民用不要求0.7550.500注:对造造纸车间间,变压压器装配配车间、大大型机械械装配车车间、卷
11、卷烟生产产车间、印印刷车间间等及类似的车间,当当建筑耐火火等级较较高时,吊吊车梁体体系的耐耐火极限限不应低低于表中中梁的耐耐火极限限要求。3.0.2 钢结构公公共建筑筑和用于于丙类和和丙类以以上生产产、仓储储的钢结结构建筑筑中,宜设置置自动喷喷水灭火火系统全全保护。3.0.3 当单层丙丙类厂房房中设有有自动喷喷水灭火火系统全全保护时时,各类类构件可可不再采取防防火保护护措施。3.0.4 丁、戊类类厂、库库房(使使用甲、乙乙、丙类类液体或或可燃气气体的部部位除外外)中的的构件,可不采采取防火火保护措措施。3.0.5 当单、多多层一般般公共建建筑和居住建建筑中设设有自动喷喷水灭火火系统全全保护时时
12、,各类类构件的的耐火极极限可按按表3.0.11中相应应的规定定降低00.5hh。3.0.6 单、多层层一般公公共建筑筑和甲、乙乙、丙类类厂、库库房的屋屋盖承重重构件,当当设有自自动喷水水灭火系系统全保护,且且屋盖承重重构件离离地(楼楼)面的的高度不不小于66m时,该该屋盖承重重构件可可不采取取其他防防火保护护措施。3.0.7 除甲、乙乙、丙类类库房外外的厂、库库房,建筑中设设有自动喷喷水灭火火系统全全保护时时,其柱柱、梁的的耐火极极限可按按表3.0.11的相应的的规定降降低0.5h。3.0.8 当空心承承重钢构构件中灌灌注防冻冻、防腐腐并能循循环的溶溶液,且且建筑中中设有自动喷喷水灭火火系统全
13、全保护时时,其承承重结构构可不再再采取其其它防火火保护措措施。3.0.9 当多、高高层建筑筑中设有有自动喷喷水灭火火系统全全保护(包包括封闭闭楼梯间间、防烟烟楼梯间间),且且高层建建筑的防防烟楼梯梯间及其其前室设设有正压送送风系统统时,楼楼梯间中中的钢结结构可不不采取其其它防火火保护措措施;当当多层建建筑中的的敞开楼楼梯、敞敞开楼梯梯间采用用钢结构构时,应应采取有有效的防防火保护护措施。3.0.10 对于多功功能、大大跨度、大大空间的的建筑,可可采用有有科学依依据的性性能化设设计方法法,模拟拟实际火火灾升温温,分析析结构的的抗火性性能,采采取合理理、有效效的防火火保护措措施,保保证结构构的抗火
14、火安全。4 材材料特性性4.1 钢 材4.1.1 在高温下下,钢材材的有关关物理参参数应按按表4.1.11采用。表4.11.1 高温温下钢材材的物理理参数参数名称称符 号数 值单 位热膨胀系系数1.410-5m/(mm)热传导系系数45W/(mm)比热容600J/(kkg)密 度78500kg/mm3泊桑比0.34.1.2 在高温下下,普通通钢材的的弹性模模量应按按下式计计算:(4.11.2-1)(4.1.22-2)式中温度();温度为时时钢材的的初始弹弹性模量量(N/mm22);常温下钢钢材的弹弹性模量量(N/mm22),按按现行钢钢结构设设计规范范(GGB5000177)确定定;高温下钢钢
15、材的弹弹性模量量折减系系数。4.1.3 在高温下下,普通通钢材的的屈服强强度应按按下式计计算:(4.11.3-1)(4.11.3-2)(44.1.3-33)式中温度为时时钢材的的屈服强强度(NN/mmm2);常温下钢钢材的屈屈服强度度(N/mm22);常温下钢钢材的强强度设计计值(NN/mmm2),按按现行钢钢结构设设计规范范(GGB5000177)确定定;钢构件抗抗力分项项系数,近近似取;高温下钢钢材强度度折减系系数。4.1.4 在高温下下,耐火火钢的弹弹性模量量和屈服服强度可可分别按按式(44.1.2-11)和式式(4.1.33-1)确定。其其中,弹弹性模量量折减系系数和屈屈服强度度折减系
16、系数应分分别按式式(4.1.55-1)和和(4.1.55-2)确确定。(4.11.5-1)(4.11.5-2)4.2 混凝凝土4.2.1 在高温下下,普通混混凝土的的有关物物理参数数按下列列规定采采用:1 热热传导系系数1) 硅硅质骨料料混凝土土:(4.22.1-1)式中温度为TT时混凝凝土的热热传导系系数 W/(m);T混凝土的的温度()。2) 钙钙质骨料料混凝土土:(4.22.1-2)2比热容容:(4.22.1-3)式中温度为TT时混凝凝土的比比热容 J/(kgg)。4.2.2 在高温下下,普通混混凝土的的初始弹弹性模量量应按下式式计算:enerryg(4.22.2)式中温度为TT时混凝凝
17、土的初初始弹性性模量(NN/mmm2);常温下混混凝土的的初始弹弹性模量量(N/mm22),按按现行混凝土结构设计规范(GB 50010)确定。4.2.3 在高温下下,混凝土土的抗压压强度应应按下式式计算:(4.22.3)式中fcT高温下混混凝土的的抗压强强度;fc常温下混混凝土的的抗压强强度,按按现行混凝土结构设计规范(GB 50010)确定;普通混凝凝土的抗抗压强度度折减系系数,按按表4.2.33确定。表4.22.3 高温温下混凝凝土强度度折减系系数T()普通混凝凝土轻骨料混混凝土201.0001.0001000.9551.0002000.9001.0003000.8551.0004000
18、.7550.8885000.6000.7666000.4550.6447000.3000.5228000.1550.4009000.0880.288100000.0440.166110000.0110.04412000004.2.4 其他类型型混凝土土在高温下下的材料料特性,应应根据有有关标准准通过高高温材性性试验确确定。4.3 防火火涂料4.3.1 当钢结构构采用防防火涂料料保护时时,可采采用膨胀胀型或非非膨胀型型防火涂涂料。4.3.2 钢结构防防火涂料料的技术术性能除除应符合合现行国国家标准准钢结结构防火火涂料(GGB1449077)的规规定外,还还应符合合下列要求求:1生产厂厂家应提提供
19、非膨膨胀型防防火涂料料的热传导导系数(5500时)、比比热容、含含水率和和密度参参数,或或提供等等效热传传导系数数、比热热容和密密度参数数。非膨膨胀型防防火涂料料的等效热热传导系系数可按按附录AA的规定定测定。2主要成成份为矿矿物纤维维的非膨膨胀型防防火涂料料,当采采用干式式喷涂施施工工艺艺时,应有防防止粉尘尘、纤维维飞扬的的可靠措措施。4.4 防火火板4.4.1 当钢结构构采用防防火板保保护时,可可采用低低密度防防火板、中中密度防防火板和和高密度度防火板板。4.4.2 防火板材材应符合合下列要求求:1 应为为不燃性性材料;2 受受火时不不炸裂,不不产生穿穿透裂纹纹;3 生生产厂家家应提供供产
20、品的的热传导导系数(5500时)或或等效热热传导系系数、密密度和比比热容等等参数。防防火板的的等效热热传导系系数可按按附录AA的规定定测定。4.5 其它它防火隔隔热材料料4.5.1 钢结构也也可采用用粘土砖砖、C220混凝凝土或金金属网抹抹M5砂砂浆等其其他隔热热材料作作为防火火保护层层。4.5.2 当采用其其它防火火隔热材材料作为为钢结构构的防火保保护层时,生生产厂家家除应提提供强度度和耐候候性参数数外,尚尚应提供供热传导导系数(5500时)或或等效热热传导系系数及密密度、比比热容等等参数。其其他防火火隔热材材料的等效热热传导系系数可参参照附录录A的规规定测定定。5 抗抗火设计计基本规规定5
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- 建筑 钢结构 防火 技术规范 9042
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