7》 , 钢结构《耐火验算与防火保护!设计:
—
《7.1? 承载力法
】
,
:
?
Ⅰ 基本钢构件!
《
?
7:.1.?1 火灾下轴心受!拉钢构件或轴心【。受压钢构《件的强度《应按下式《验算
?
:
:
:。
,
《式中:N火灾下钢构—件的轴拉(压—)力设计值》;
《。
】 An净截面面【积,;
》
》 fT高温下钢!。材的强?度,设计值按本》规范:第5.1节》规,定,确定
《
,
7.1.2】 火灾下轴心受】压钢构件的稳定性应!按,下列公式验算
【。
【。
《式中N?火灾:下钢构件《的轴向压力设计值;!
》
— A毛?。截面:面积;
《
》 φ【T,高温下轴《心受压钢构》件的稳定《。系数:;
【 φ常温!下轴心受压钢构【件的稳定系数应按】现行国家标准钢结构!。设,计规范GB 50】017的规定确【定;
—
? : αc高温下】轴心受压钢构件的稳!定,验,算,参数应根据构—件长细比和构—件温度按《表7.1.2—确定
】表7.1.2 高】温下轴心《受压钢构件的稳定验!算参数αc
【
】
注?1 表中λ为—构件的?长细比f《y为常温下钢材【强度标准值;—
】。。 2 温度—小于或等于》50:℃时α?c可取1.0;【温度大于50℃【时表中未规定温度】时的αc应按线【性插值方法确—。定
》
7.1.—3 火灾下—。单轴受?弯钢构件的强度应】按下式验算
【
—
式》中M火灾下构件的】最,不利:截面处的弯矩设计值!;
:
:
【 , Wn?钢,构件最不利截—面的净截面》模量;
! γ截面!。塑性发展《系数
》
?7.:1.4 火—灾下单轴受弯钢构】件的稳定性应按下列!。公式验算
】
】式,中M:火灾下构件的最【大弯矩设计值—。;
》
W!。按受:压,最大纤维确定的构件!毛截面模《量;
》。
,
φ!bT高温下受—弯钢构件的》稳定系数;
—。
《
— φb常温下—受弯钢构件》的稳定系数》应按现行国家标【准钢结构《设计规范G》B 50017的规!定确定;当φb【>0.6时φb不作!。修正;
《。
,
!。 αb高温》下受弯?钢构件的稳》定验算参数应—按表7.1》.4确定
【
表7.1.】4,。 高温下受弯钢构件!的稳定?。验算参数αb
【
:
《
《
7.1.5 【 火灾下《拉弯或压弯》钢构件的强》度应:。按下:式,验算
?
,
《
,
式中M】x、My火灾下最不!利截面处对》应于强轴x轴和弱轴!y,轴的弯矩设计值;
!
,
,。
《 Wnx、!Wny绕x轴和y】轴的净截面模量;】
?
《 γx【、,γy绕强轴》和弱:轴弯曲的截》面塑性发展》系数
—
7.1.6【 火灾下》压弯钢构件》绕强轴x《轴弯曲和绕弱轴y】轴弯曲时《。的稳定性《应分别?按下列?公式:验算
—
:。
《
式中《N火灾下钢构件的】轴向压力设计值【。;
:
?
? 》Mx、My火—灾下所计算钢构【件段范围内对强轴】和弱轴的最》大弯矩设《。计值;
】
A】毛截面面积;
!
— : W:y、Wy对强轴和弱!轴按其?最大受压纤维确【定,的毛截面模量—。;
—。
》 N'Ex—T,。、N'?EyT?高温下绕强轴—和弱轴弯曲的参【数;
《
《 : : λx《。、λy对强轴和弱轴!的长细比;
—
! φxT、φy】T高温下轴心—受压钢构《件对应于强》轴和弱轴失》稳的:稳定系数应按本规范!。第7.1.2条式】(7.1《.,。2-2)计算—;
《
,
【 φ:bxT、φbyT高!温下均匀弯曲受弯钢!构件对应于》强轴和弱轴失稳的】稳,定,系数应?按,本规范?第7.1.》4条式?。(7.1.4-2】)计算;
!
?。 : η截面影响系】数对于闭《口,截面取0.》。7;对?于,。其他截面取》1.0;
!
》 βmx、—βmy弯矩作用平】。面,内的等效《弯,矩,系数应按下列规定采!用,。(βm表示β—mx、βm》。y)
?
,
【 1)框架柱—和两端支承的构件
!
! ①》无横向荷载作用【时取βm=0.65!+0.3《5m2/M》1M1和m2—为端弯矩使》构件产生同向—曲率(无反弯点)】时取同号;》使构件?产生反向曲率(【有反弯点)时—取,异号|M1|≥|】m2|;《
》
《 : ②有》端弯矩和横向—荷载同时作用时【使构件产《生同向曲率时βm=!1,.,0;使构件产生反向!。曲,率时βm=0.85!;
—
》。 ③》无端弯?矩但有横向荷载【作用时βm=—1.0
《
《
《 2)悬臂构件和】分析内力未》考虑:二阶效?应的无支撑纯框【架和弱?。支撑框?架柱:βm=1.0;βt!x、βty》弯矩:作用平面《外的等效《弯矩系?数应按下列规定【采用(?。βt:表示β?tx、βty)【
》
《 1)在弯!矩作用平面外有支承!的构件应根据两相】邻支承点间构—。件段内的荷载和能】。力情况确定
】
,。
【 ①所考—虑,构件段无横》。向荷:载作用时βt=0】.,65+0.》35m2/M1M】1和:m2为在《弯矩作?用,平面内的端弯—矩使:构件产生同向—曲率(无《反弯点)时取—同,。号;使构件产生【反向曲?。率(:有反弯点《)时取异号|M1】|≥|m2|—;
! 》 ②:。所考虑构《件,段有端弯矩和—横向荷载同时作【用时:使,构件:产生同向曲率时【βt=1《.,0,;使构件产生—反,向曲率时β》t=1.0》;
—。
】 ,③所考虑构》件,段无端弯矩但有横向!。。荷载作?。用时β?t=1.0
—
《
, :。 —2,)弯矩作用平面外为!悬,臂的构件《βt=1.0
!
Ⅱ 钢框!架梁、柱《
:
7.1!.7 火灾—下受楼板侧向约束】的钢框架梁》的承载力可按下【式验算
】
【式中M火灾下钢框】架梁:上荷载产生的—。最大弯?矩设计值不考—虑温度内力;
!
《 , Wp—钢框架梁《截,面的塑性截面模量】
—7.1?.8: 火灾下钢框架柱!。。的承载力可按下式验!算
》
《
,。
式中N火灾】下钢框架柱所受【的轴压?力设:计值:;,
《
》 , A钢框》架柱的毛截面面积】;
:
》 , φT【高温下轴心受压钢构!件的:稳定系数应》按式(7.1.2-!2)计算其中钢框】架柱计算长》度应按柱子长度确】定
—
7.2— 临界温度—法
?
Ⅰ! 基本钢《构件的临界温度【
】7,.2.1《。 轴心受》拉钢:构件的临界》温度T?d应根据截面—强,。度,荷载比R按表7.】。2.:1确定R应按下式】计,算
【
式【中N火?。灾下钢构件的轴【。拉力设计《值;
?
》。 , A—n钢构件的净—截面面积;
】
:。
f】常温:下钢材?的强度设《计,值
表7!.2.1 按截面强!度,荷载比R确定—的钢构件的》临界温?度Td(℃)
!
—
7.2—.2 轴心受【压钢构?件的临界温度Td】应取临界温》度T'd、T—″,d,中的较小者临—界,温,度T'd应根据截面!强度荷载比R—。按,本规范第《7.2.1条—。表7:.2.1确定R应】按,式(7.2.2-1!)计算;临界温【度T″d应根据构件!稳定荷?载比R'和构件长细!比λ按表7.2【.2确定R'应按】下,列公式计《算,
—
》
—
式中N火灾下钢】构件:的轴压力设计值;】
】 , :。 A钢构件的毛截】面面:积,;
:
《
》 φ常温下轴心受!压钢构件的稳定【系数
【
表7.2.2 根!据稳定荷《载,。比R'确《定的轴心受压钢【构件的临界温度T″!d(℃)《
《
》
注表中λ为】构件的?。长细:比 fy为常温下钢!材强度标准》值
《
7.2.3 ! ,单轴受弯钢构件的临!界温度Td应—取下列临界温度T】'd、T″d中的较!小者
! 1 临界】温度T?'d应根据截面【强度荷载比R—按本规范第7—.2.1条表7.2!.1确定《R应按下式计算
】。
?
》
式中M火【灾下钢构件》最不利截《面,处,的弯矩?设计值;《
《
》 W《n钢构件最不—利截面的净截面模】量;
! , γ截—。面塑性发展》系数
】 2 临】界,。温度T″d》应,根据:构,件稳定荷载比R'和!常温:下受弯构件的稳【定系数φb》按,表7.2.3确定T!″dR?'应按下式计—算
【
:
式中M火灾!。下钢构件的最大【弯矩设计值;
!
— : W钢构《件的毛截《面模量;
》
:
《 φb【常温下受弯》钢构件的稳定系数应!根据现行国家标准钢!结构设计规范GB】。 5:00:17的规《定计:算
《
,。
:。表7.2.3— 根据构件稳定荷载!比R'?确定的受《弯钢:构件:的临:界温度T″d(℃)!
【
7.2.!4 拉弯钢构【件的临界温度Td】应根:据截面强度荷载比】R按本规范第—。7.2.1》。条表7.2.1【确定:R应按下式计算【
【
》式中:N火灾下钢构件的轴!拉,力设计?值;:
! Mx》、My火灾下钢构】件最不利截面处【对应于强轴和弱【轴的弯矩设》计值;
》
》。 , An钢构件!最不:利截面的《净截面面积;—
:
! ,Wn:x、Wny对强轴和!弱轴的净《截面模量;
【
,
】 ,γx:。、γ:y绕强轴和绕弱轴弯!曲的截?面,塑性发展《系,数
7】。.2.5 压弯钢!构,件,的临界温度Td应取!。下列临界温度—T'd?、,。T″dx《。、T″dy》中的最小者
【
,
《 1 —。临界温度T'd【应,根据截面强度荷载比!R按表7《.2.1确定R应】按下式计算
【
—
式》中N火灾下钢构【件的:轴压力设计值—
:
2! 临界温度—T″dx应根据【绕强轴?x轴弯曲《的构件稳定荷—载,比R'x和长细【比λ:x,分别按?表,7.2.5-—。1和表?7,.2.5-2确【定R:',x应按下《列公式计算
【。
【。
式中Mx、M!y火灾下所》。计算构?件段范围内》对强轴和《弱轴:的最大?弯矩设计值;
【
! , Wx、Wy对强】轴和:弱,轴的:毛截面模《量;
?
】 N'Ex绕】强轴弯曲的》参数;
【
】Es常温下钢材【的弹性模量;
【
?
》 λx对强【轴的长细《比,;,
《
】φx常温下轴心受压!构件对强轴失稳【的稳定系《数;
! 》φby常温下均【匀弯:曲受弯构件对弱【轴失稳的稳定系数】。应按现?行国家标准钢结【构设计规范GB 5!0017的》规定计算;
】
— γx绕强轴弯!曲的截面塑性发【展,系数;
】
, , : , η截面影响【系数对?。。于闭口截面η—=0.7;对于【其他:截面η=1》.0;
《
:
!βmx弯矩》作用平面内的等【效弯矩?系数应按本规范第】7.1.6》条的规定计》。算;
【
【βty弯《。矩作用平面外的等】效弯矩系数应按本】规范第7.1—.,6条的规定》计算
《
3! 临界温度—T″dy应根据【绕强轴y轴弯曲【的构件稳《定荷载?比,R':y和长细比λy【分别:按,。表7.2.5-1】和表7.2.5【-2确?定R'y应按—下列公式计算—
?
!式中N'E》y绕强轴弯曲的参】数;
—
:。 《 λy钢》构件对弱轴的—长细比;
【
《 : ?φy常温下》轴心:受压构件对弱轴【失稳的稳定系—数;
【
》 , ,φbx常《温下:均匀弯曲受》弯构件对强轴失【稳的稳?定系数应按现行国家!标准钢结构设—计规范GB 500!17的规定计—算;
—
,
, ? : γy绕弱轴弯曲的!截面塑性发》展系:数
?
表7—.2.?5-1 压弯结构】钢构件按稳定—荷载比R《'x(或R'y)】确定的临界》温度T″dx(或T!″dy)(》℃)
】。
,
表—7,.2.5-》2, 压弯耐火》钢构件?按稳:定荷载比R'x(】或R'y)确定的临!界,温度T″dx(或】T″dy)(—。℃,)
?。
!
?Ⅱ 钢?框,架梁、?柱的临界《温度
】
7.2.6 】 受:楼板侧向约束的【钢框架梁的临界【温度Td可根据【截面:强度荷载《比R按?本规范第7.2.】1条表7.2.1】确定R应按》。下式计算
!
—
,式中M钢框架梁【上荷载产生》的最大?弯矩设计《值不考?虑温度内力》;
》
: 》 Wp?钢框架梁截》面的塑性《截面模量
!
7:.2.7 》 钢框架柱的临界】温度Td可根据【稳,定荷载?比R'按本规范【第7.2.2条表7!.2.2确定R【'应按下式》计算
》
》
式》中N火灾时钢框【架柱所受的轴压力设!计值;
【
》。 ?A钢框架《柱的毛截面面积;】
— φ【常温下轴心受压构】件的稳定系数
!。
:
:。
,Ⅲ 防火《保护:层的设计厚度
】
》
,7.:。2.8 钢构【件采用轻质防火保】护层时防火保—护层的设计厚度可根!据钢:构件的临界温度按下!。列规定确定
】
1】 对于膨胀型防】火涂料防火保护层】的设计厚度》宜根据防《。火保:护材:。料,的等效热阻》经计算确定等效【热阻可根据临界温度!按下式计算
【。。
《
! 2 对》于,非膨:胀型防火涂料、【。防火板防火》保护层的设计厚【度宜根据防火保【护材料的等效热【传导:系数按式(7—.2.8-》2)计算确》定
—
【。。式中:Ri防火《保护层的等效热【阻(m2·》℃,/,。W);
【
? T—d钢g件《。的临界温度(℃);!
【 T—s0钢构《件的初?始温度(《℃)可取20℃;】
》
, t【m钢构?件的设计耐火极限】(s);当火灾【热烟气?。的温度不按》标准火灾升》温曲线确定》时应取等效曝火时】。间;
! Fi【/V防火保护钢构】件的截面形》状系数(m-—1);?
《
d!i防:火保护层的设计厚度!(m);
—
】 :λi防火保护—材料的等效热传【导系数[《。。W/:(m:·℃)]
】
7.《2.9 钢构件采!用非轻质《防,火保护层时防火保护!层的设计厚度应【按本规范第6.2】.,2条的规《定经:计算确定
—