。 3 —。 基本规定 ！ ？ 3.》1  防火要求【 ？。 3—.1.1  —本条规定《。了钢结构构》件，。的设计耐火极—限确定依据表1列出！了现行国家标准【建筑设计防火—规，范GB 500【16-2《014对《各，类结构构件》的最低耐火》极限要求并结合【钢结构特点补—。充增加？了柱间支撑、楼【盖支撑、屋》盖支撑等的规定【   】  钢结构构件的】设计：耐火极限能否达到】要求是关系到建筑】结构安全的》重要指标同时本条】所引：用的现行国家标准建！筑设计防火规范【GB 500—。。16-20》14对？各类结构构件设计】耐火极限的规定均】为强制性条文因此】本规范将本》条作为强制性条【文必须？严格执？行 ： 表—1 构件的设计【耐火极限（h） 】。 ！ 续表1 【 ！ 注1？ 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 500【1，6的：规定； 】     2 一、！二级耐火等级的单】层厂房（仓库—）的柱其设计耐火】极，限可按表《。1规定降《低0.50h； 】 ：   》  ：3 一级耐火等级】的单层、《多层厂房《（仓库）设置—自动喷水灭火—系，统时其屋顶承重构件！的设计耐《火极限可按表1规】定降低0.》50h； ！    《 4 吊车梁的【设，计耐火极限不应【低于表1中梁的【设计耐火极限根据受！。力，性质不同屋盖—结构中？的檩条可分为两类】（图1）《 》 》 图1 典型【的屋盖结构》体系 《。  》   （1） 第】一类檩条檩条仅【对屋面板起支承作】用此类檩条破—。坏仅影响局部屋面板！对屋：盖结构整体受—力，性能影响很》小即：使在火灾中出现【破坏也不会造成结构！整体失？效因此不应视为屋】盖主：。要结构体系的一个组！成部分对于这—类檩：条其耐火《极限可不作要求 】。    】 （2） 第二类】檩条檩条除支承屋面！。板外还兼作纵向系杆！对，主结构（如屋架）】起到侧向支》撑作用；《或者作为《横向水？平支撑开间的—腹杆：此类檩条破坏—可，能，导致主体结构失【去整体稳《定性造？成整体倾覆因此此】类檩条应视》为屋盖？主要结构体》系的一个组成部分其！。设计耐火极限应【按表：1对“屋盖支—撑、系杆”》的要求取值 】 3.1.【。。2  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！通常无？防火保护钢》构件的？。耐火时间为0.2】5h：～0.50h—达不到绝大部—分建筑构件的—设计耐火极限—需要进行防火保护防！火保护应根据工程】实际选用合理的防】火保护方法、材【料，。和构造措施》做到安全适》用、：。技术先进、经济合理！防火：保护层的厚度应通】过，构件耐火验算确定保！证构件的耐火—极限达到规定的【设计：耐火极限保证—钢结构在火》灾下的安全对—于防止？和，减少建筑钢结构的】火，灾危害、保护人【身和财产《安全极为《重要钢结构》在火灾？下的：破坏本？。质上是由于随—着火灾下钢结构【温度的升高钢材【强度下降其承载力随！之下降致使钢结构不！能承受外部荷载作用！。。而失效？破坏因此《对于耐火极限不满足！要求的钢构件必须进！行，科学的防火设计【采，。取安：全可靠、经》济合理？。。的防火保护措施以延！缓钢构件升》温提高其耐火极【。限本条规定对—于保障？钢结构的耐》火，。安全极为重要故作为！强制性条文必须【严格执行 — ， ， 3？.1：.3  本条规【定了钢结构节点【的防火？保护措施钢结—构节点是钢》结构的？一个基本组成部分必！须，保证钢结构节点在】高温作用下的安全但！。是火：灾下钢结《构节：点受力复杂耐火【验算工作量大钢结】构节：。点处构件、节—点板：。、加劲肋等聚集其】截面：形状系数小于—邻近构件《节点升温较慢为了简！化设计？基于“强《节点：、弱构？。件”的设计》原则规定节点的防】火保护要求及其【耐火性能均》不应低于被连接构】。件中要求《最高者例如》采用防火涂料—保护时节点》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 【 本：条规定对于保障钢】结构耐？火，安全至关重》要，故作：为强制性条文必须】严格执行《 —3，.1.4 》 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》这些事项与钢结构防！火工程的质》量密切相《关防火保护措施【及防火材料的性【能要求、设计指标】包括防火保护层【的等效热阻、防【火保护材《。料的等效热传—导系数、《防火保护层的—厚度、防火》保护的？构，造等 ？ 》3，.1.？。5  等效热阻是衡！。量防火保护层—防火保护《性能的技术指—标非膨？胀型钢结《构防火？。涂料、防火板—等，材料的等效热—传导系数与防—火保护层厚度无关】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《层厚度有关最好直】接，根据等效热阻确定】防火：。保护：层的厚度《（涂：层厚度） 》 《。 3.》2  防火设计【 ： ， 》   ？ 在20《世纪80《年代以前《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？计并确定其防—火保护措施为此各】国及：有关组织《制定：了相应的试》验，标准包括国际—标准组织I》SO/C《D， 83？4、美国AST【M ：E 119和NF】。PA： 251、英国【。。BS 476、【德国DIN 41】02、日本JIS】 A 1304【。、澳：。大利亚AS 153！。0，.，4、我国国》家标准建筑构件【耐火试验方法GB】/T 9978【1988《等采用？该方法往往需要进行！一系列的试验方【。可确定合适的—防火保护措》施进行这样》。一系：列，的耐火试验费—用高：为了改善这一情【况尽可能地减—少试验次数在总结】大量构件标准耐火试！验结果的基础—上，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！）但这些构》件的：耐火极限表》比较粗略《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《响为此？国际社会在19【70：。。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》 ，     ！本规范采用》基于结构分析与【耐火验算的》钢结构防火设计【方法在总《体上与？。欧，洲钢结构协会—ECCS钢结—构防火设计标—准英国规范BS【 5950 P【art？ 8、欧洲规范EN！V 199》3 -1-2、美国！规范AN-》SI/AISC【 360-》10等规范》。。所采用的方》法相同？上述标准的具体【。名，。称，如下 —。     1【） ln《ternati【onal Stan！dards —Or：ganiza—。t，i，o，n（ISO）.I】S0： 834-1:1】。999,Fire】-resi》stance 【te：sts？-Element】s of b—uild《ing 《constru【。cti？on-Part【 1:？ General ！。requ《irements.！ —    2） 1n！te：rnatio—nal Stand！ards Orga！nizatio【n（ISO）.IS！0 834-—5 2？000？.Fire-res！is：ta：nce 《tests-—E，lement—s o？f buildin！g c？o，。。nst？ru：ction》-Part 5:】 Specifi】c requ—ir：。ements— for loa】dbeari—ng horizo！ntal se【pa：ratin》g eleme【nts.《 《 ：  ：。  3） 》1nte《rnationa】l Standa】。rd：s O？rganiza【tion（》ISO）.I—S0 8《34-6:200】0.：Fi：re-resi【sta？nce test】。s-Element！s， of？ b：uil？ding 》const》ruction-P！art 6: Sp！。ecifi》c re《quiremen】ts for be！ams. 【     4）！ 1nterna】tional 【Standar【ds Organi！zation（I】SO）.《IS0 834-7！:2：0，00：.F：i，re-re》sistance ！tests-El】eme？nts of— bu？ild？i，ng cons【tr：。uc：tio？n，-P：ar：t，。 7: Spe【cific》。 r：equi《rements f！or co》lumns. ！ ：    《 5：。）， ，Int？erna《tio？。n，a，l Standa】rds 《Organi—zation—（I：SO）.I》SO/CD 8【34-10》.Fire》 resist【an：ce tes—t，。s-El《ements 【。of： buil》ding cons！tructio【n-Part 【1，0: Speci】fic requ】iremen—t，s to dete！rmine the！ contribu！tion of【 a：。pplied fi！re： p：rotectio】n m？。aterials ！to：。 st？ruct《ur：al el》ements. ！。    【 6） I》nte？r，natio》na：l S？t，and？ards Or【ganizat【ion（IS—O）.？ISO/CD 8】34-11》.Fire —resistanc！。e test—s，-Element】s， of buil】ding c—on：struc》tion-Pa【rt 11: 【Spec《ific r—equire—men？ts for 【t，h，e a？ssess》ment o—f fire 【protect【ion t》。o structu！r，al ste—el e《lemen》ts. 《 《     7—） Ame》r，ican Soci！ety of 【T，estin》g and M【ateria—ls（ASTM）】.ASTM E11！9-12,》Standa—rd Test【 Metho—d，s fo《r Fire T】es：ts of —Bu：。il：di：ng Const】ructio—n and Ma】te：rials. 【。   【。  8？） ：Nationa【l， Fir《e P？rotection！。 Assoc—iatio》n （NFPA）】,NFPA 2【519 Sta【nd：ard Metho！ds ？of ？。T，ests 》of： Fire Re】si：stanc》e ：of Buildi！n，g， Co？ns：。tructi—。on and M】at：eria《ls,2005 e！diti《on. — ，     9） ！Br：itish Sta！ndards— ，Inst《itut《ion（B》SI）,BS— 476《-20:1987,！Fire Te【sts on Bu！il：ding Mat】erial》。s， and Str】uctur》e，s,Part 2】0: Met—hod？ for 》De：termina【tion of t！he Fire R！esist》anc？e of Ele】men？。ts of —。Construc】tion 》（Gen《eral Pri】ncip《les）.》 《     10】） B？rit？ish St—andards 】。Institu【tio？n（BSI）,B】S 476-—。21:1987,F！。ire T》ests 》o，n Buildin！g Mater【ials 》and S》t，。。ruc？tures,Par！t 21: —Methods【 for D—eter《minatio【。n， of t》he ？Fire Res】istance o！f ：Loadb》earing E】lements 】of： ，Const》r，uc：。tion.》 《 ：    《11） B》。ritish S】。ta：ndards I】nst？itution（B！SI）,BS 【47：6-：2，2:1987,Fi！。re Tes—ts on Bui！ldin《g Mater【ials an【d Str》uctures,P！art？ 22:Metho！ds for— De？。term《ination 】o，f the Fi】。re ？Res？。is：tance of ！No：n-Loa》d，。bearin—g ：Elements】 of Co—nstruc—t，i，on. 》  》   ？12） Br—itish St】andards【 Insti—tutio》n，（，BS：I）,BS —4，76-？23:1《987,Fire】 Tests o】n， Building！ Materi【als and S！tructure】s,Part— 23: M—ethods f】or De》termina【tion of t！he Con—trib《ut：。io：n of Com】ponents t！o t？he Fire 】Re：si：stanc》e of a— Str《。ucture. 】。    】 13） Deut！sches —In：stit《ut fur No！rmung》,DIN 4—102？-1：9 Fire— Behavio】r of B—uilding【 M：。aterial【s and Bui！lding C【omponent】s，,Par《t 1？:Bu？。。ildin》g Materi】als？,， Con《cepts, 【Requirem】ents 》and Tests！,1998.—。  【  ： 14） 》Deutsc—hes？ Institu】t für —No：rmun《g，,DIN 》4102-2,Fi！re Be》havior of！ Buil》din？g Materia！ls and Bu！ildi《ng Com—po：n，ents《,Pa？rt 2:B—ui：ld：ing Com【ponents,】。D，efiniti【ons,Re—。。quireme【n，ts： and Tes】ts,197—7. 【 ，    15—） Deutsc】。hes Inst】itut fur】 N：ormung,DI！N 41《02-4,Fir】e beha—vior 》of Buildi！ng Mate【rials —and Bui【l，。。ding 》Componen】ts,P《art 《。4:Synops】is ？and A》pplicati】on of Cl】a，ssified【。 Buildi【ng Materi！a，ls, C》ompon》ent？s and Sp】ecia《。l Compon】ents《,1：994.《 ，  —  ： 16？） Japanes！e Industr！i，al Stan【。dards,JIS！ A 1304【:1：994,建篥樽造】部分：の耐火試驗》方法 ？（Me？。th：o，d of 》Fire Re【。sistan—。ce： Test fo】r， Struc—tural》 Parts of！ Building！s，）,199》4. —     —17：） St《andards A！ss：ociat》ion？ of Aus【。tral《ian？,AS 153【0，.4-？。1997,Me【thods f【o，。r Fire Te！sts？ on Bu—ilding— Ma？terial—s，。,， Com《ponents a！nd Stru【。ct：ures, —Part 4: 】。Fire-Res】i，。stanc》e ：。。T，ests of【 Ele《ments o【f Buildi】ng Co》nstructi】o，n,1997.【 ，  —  ：。 18） E—u，ro：p，ean C》o，nv：。ention 【for？ Cons》truct》ional》 Steelwor！k（ECCS）,】Techni—c，al Co》mmittee【 3-？Fire S—afet《y of 》S，tee？l， Struc—tures,—European】 Recommen！dation f】or th》e F？ire Saf【ety 《of Ste—el Struc】tures-Cal！。。culatio【n of the ！Fire《 Res《istance o！f ：Loa？dbear》ing Eleme！nt an》d Stru—ctural— Assembli！es Expos】ed t《o， the S—。tandard【 Fi？re,Am》sterda—m,： Elsevi【er,1《983. ！ ，    19）【 Brit》is：h Stand【ar：ds I《nstitu—tion（B—SI）,BS—。 ，59：5，0,The St】。ructur—al： Us？e ：of Ste—elwor》k i？n ：。Building】s，,Part 8【:Code》 ，of Pra—ctice —。for Fire ！R，esist》ant Desig！n,2003.【  【   ？2，0） ？Eu：ropean 【C，ommi《ttee for】 Stan》dard《izati》。on,ENV 19！93-？1，-2,？Euroco—de ？3,：D，esign of ！。Steel S【t，ruct《ures,Part！ 1.？2，:S：。tr：。uctural 】Fire 》Design,20！0，5.： ：   — ， 21） 》American ！Insti》tu：。t，e of St【ee：l Constr】uction—.ANSI》/A：ISC 36—0-10,》Specific】ati？on f《o，r Struc【tural S【teel Bu【ild？ings,》2010.》 ， 《 ，3.2.《1  本《。。条指出？了本规范钢结构【耐，火验算与防火—设计的验算准则是基！于承载力《极限状态《钢，结构在？火灾：。下的：破坏本质上是—由于随着火》。灾下钢？结构温？度的升高钢材—强度下降其承—载力随之下降—致，使钢结构《不能承受外部荷载】、作用？而失：效破坏？。因，此为保证钢》结构在设计耐火极限！时间：内的承载安全必须】进行承载力极限状】态验算 》 ， 当《满足下列条》件之一时应视为钢结！构整体达到耐火承载！力极限状态 】。。 ？    （》1）钢结构产生【。足够的塑性铰形成可！。变，。机构； 【     （2】）钢结构整体丧失】稳定 ？     ！当满足下列条件之】一时应视为钢结构构！件达到耐火承载【力极限？状态 》  《   ？（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； 【    【 （3）构件—。整，体丧失？稳定； — ，  ？   （4）构件达！到不适于继续承载的！变形 》 ：    《。 随着温《度的升高钢材—的弹性？模量急剧下》降在火灾下构件【的变形显著》大于常？温受力状《态按正常使用极【限状态来《设计钢构件的防火保！护是过于严》苛的因此火》灾下允许钢结—构发生较大的变形】不要求进行正常【使用极限状》态，验算由于《。。计算方法对结构【的承载力影响大直】接涉及建筑的结【构安全故将本—条，作为：强制：性条文必《须严格？。执，行 》 ，。 3.2《。。.，2  本条规定【了钢结构《在火：灾下的荷载（作用）！效应组合该组—合，是根据现行国家【。标准建筑可》靠度统一设》计标：准GB 《500？68-2001、】建筑结？构荷载规范GB 5！0009-2—012中关于偶【然设计状况的—荷载（作用）效应组！合原则制定》的恒载？、，楼面或屋面活荷载和！风荷载？等取火灾《发生时的最可能出】。现的值地《震过后建筑》经常发生《火灾这类次生灾【害但在火《。灾过程中再发—生较大地震的—事件为极小概率【事件因此在火灾下】荷载：（作用）效》应组合中不考虑地】。震作用；而在—火灾后评定结构【状态：及修复结构时则仍】应考虑结构正—常使用？中，的，各种荷？载及作用组合— 《 ，     》必须指出《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，实际上对《于端部约束足够【强的受火《钢构件构件升温【热膨胀受约》束将产生很大的温】度内力在《较低温度时即进入弹！塑性：受力：状态由于钢材具【有良好？的塑：性变形能力》将，抵消热？膨胀变形《因此在？结，构未：。形成机构《之前钢构件可在【进入屈服后继—续承载 【 3.2.3 】 根据？验，算对象？和层次的不同钢结构！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 】    】 大跨度《钢结构局部构件【失效有？可，能造成结构连续性】破坏甚至倒塌；【。预应力？钢结构对温度—敏感热膨《胀很可能《导致预应力的丧【。。。失改变结构受力【。方式设计时应—予以特别《重视：故要求采用》基于：整体结构验算—的防火设计》方法当建筑中局部为！大，跨度结构《、预应力《结构时对《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 ？ 》。3.2.4》 ，。 基：。于整体结构耐火【验算的防火设—。计方法适用于各类形！式的结构当有充【分，的依据时（》例如周？边结构对局部子结】构的受力影响—不大时？），。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 ！    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《、结构材《料性能受高温—作用的影响先施加永！久，荷载、楼面》活荷载等再逐步施加！与时间相关的—温度作用进行结构】弹塑：性，分析验算《结构的耐火承载【力 ： ？ 3.2.5  ！基于构件耐火验算】的防火设计方法【的关键是计算钢构】件在火灾下的内力】（荷载效应组合）考！虑钢构件热膨—胀型：温度内？力时：结构中相当》。多的钢构件》将进入弹塑性受力】状，态或是？受压：失稳 对！于受弯构件、—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、柱）当】构，件两端的《连接承载力不低于构！。件截面的承》载力时可通过构件】的塑性变形、大挠】度变形来抵消其【热膨胀？变形因？此可不考虑温度【内力的影响》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《力即荷载《（作用）效用组【合公式（3.2【.2-1）、式（3！.2.2-2）时忽！略温度作用》。效应该简《化处：理方：法也为英国标准BS！ 5：。950 Par【t 8采用》  【  ： 对于轴心受压【构件热？膨胀将增大其内【力并：易，造成构件失》稳；对？于轴心受拉构件【热膨：胀将减小轴心受【拉构件的拉力—因此对于以轴向变形！为主的构件应考虑】热膨胀？效应：对内力的影响 ！ ？    计算火【灾下构件的承—载力：时，构件的温度应—取其截？面的最高平均温【度但：。。是对于截面上温【度明显？不均匀的构件（例】如组合梁《）计算构件》。的抗力时宜考虑温度！的不均匀性》取最不？利部件进行验算【对于：变截：面构：件则应？对各：不利截面进行—耐火验算 【 3《.2.6 》 本条？给出了构件耐火验】算时的三种方法【耐火极？限法是通过比较【构件的实际耐火极限！和设计耐火极限来】判定构件的》耐，火，性能是否符合要求并！。。。确定其防《火保护结构》受火作用《是一个恒《载升温？。的过程即先施加荷】载再施加温度作用】模拟恒载升温对于】试验来说操作方便】但，。是对于理《论计算来《说则需要进行多次】计算比较为了简化】。计算可采用直—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，要求火灾下》随着构件温度的【升高材料强》度下降构件承载力】也将下？降；当构《件承载力降至最【不，利，组合效应时构件达】到耐火承载力极【限状态构件从受【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；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，温度因？此式（3.2.【6-1？）、式？（3：.2.6-》2）、式《（3.？2.6-3）的【耐火验？算结：。果是完全《相同的耐《火验算时《只需采用其中之一即！可 ？