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G《B 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 】5，0016-20【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： 50？016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0.5！0h； ！    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.】25：h～0.5》0h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IS】O，/CD 834、美！国AS？。。TM ？E ：119和N》FPA 251、】英国BS《 476《、德国DIN 4】102、《日本JI《。S A？ 1304》、澳大利亚AS【 1：530.《。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E》CCS钢结构防火设！计标准英国规范BS！。 5950》 Part 8、欧！洲规范ENV— 1993 -【1-2、《美国规范AN—-SI/AI—SC 36》。0-10等规—范所采用的方法相同！上述标准的具—体名称？。。如下 ？    】 1） lnt【e，rnation【a，l， St？an：dards Org！a，。nizat》ion（《IS：。O）.IS0 83！4，。-1:？1，。999,F》ire-resi】stance 【tests-—Elements】 ，of： bui《ld：。ing 《construc】tion-》Part 1: 】General 】requirem】e，nts. ！    《 2） 1n—ter？nationa【l ：Standa—r，。ds Orga【nizati—。on（IS》O）：.IS0 8—34-5 2000！.Fi？re-？resistanc！e te《。sts？-Elements！。 of buil】ding co【n，struc》tion-P—art 5: S】peci《fi：。c require！m，ents for ！loadb》earing— horizo【ntal 》。sepa《rating 【elem《ents. — ？     —3） 1nter】national】 Standard！s ：Organ》ization（】ISO）《.，IS0 8》34-6《:2000》.Fire》。-，。resis》t，anc？e te《sts-Eleme！nts of—。 build—ing？ const—ructio—n-P？art？ 6: Sp—ecific— requ》ire？ment《。s ：for bea【ms. 【     —4） 1nter】nat？ional —Standard】s Orga—nizat》ion（ISO）.！I，S0 834—-7:2《。000.Fire-！resis》t，a，nce？。 tests-【E，lemen》ts of —building ！const》。ruct《ion-Part ！7: Speci】f，。ic requir！ements f】or ？columns.】 》    《 ，5） ？Interna【tion《a，l St《anda《rds Organ！ization（I！SO：）.ISO/—。CD 8《34：-，10.Fire r！esist》ance 》t，。ests-Elem！ents of 】build》ing？ const—ructio—n-Part 【。10: Spe【cific》 requir【e，。ments —。。to ？det？。e，r，mine the ！contr》ibution【 of appl】ied fire ！prot《ection ma！terials t！o structu！ral？ elemen【ts. —   》  6）《 In？ternati【onal《 Standar】ds O《rganiza【tion《（I：SO）.《ISO/C》D 834》。-11.Fir【e，。 resis—t，ance《。 tests-E】lements o！f ：buildin【g con》structi【on：-Part 1【1，: Speci【f，ic requir！emen《ts f《or： the as【se：ssment o】f fi《re pr》ote？ction t【o struc【。tu：ra：l steel 】elemen—ts. 】     7） 】Am：e，ric？an Soc—iety o—f Te《。sting and！ Materia】l，s（：ASTM）.AST！M ：E119《-1：2,Stan—d，ard T》est M》etho《ds for 【Fire Tes】ts of B【uilding C！onstru—c，ti：on： and 》Ma：terials.】 》     8） N！at：iona《l Fire Pr！otecti—on Asso【ciation 】（NFPA）,【NFPA 25【19 ？Standard ！Met？ho：ds ？of T《es：ts of F【ire R》e，sis？t，anc？。e of《 Bui《ldi？ng Constr！ucti《on： and Mat】eria《ls,200—5 ：edition【。.   ！。  9？。） B？ritish— Standa【rds In—stit《ution（BS】I）,？BS 476—-2：0:1987,【Fire Test！s on《 Building！ ，Mate《ria？ls an》d ：Structure！s,Pa《rt： 20: Met】hod 《for D》eterminat！ion of t】he ？。Fire 》Res？istan》ce： of 《Eleme》nts of 【Constr—ucti《on （Gen【eral 》Princi—p，les）. 【   —  10） B【rit？ish？ Sta《ndar《ds Insti】tuti《on（B《SI）,BS 【。476-21:1】987,Fire】 Test》s ：on： Buildi【ng Mat—eria《ls： ，and Struc！tu：res,Pa—rt 21: Me！thod《s f？or Dete【rminatio】n of the】 Fire —Res？ist？ance《 ，of Loa—d，beari》ng E《lements o！f ：。Construc】tion. 【 ，    — 11） Br【it：ish 《St：andards I！nstitutio！n，（BSI）,BS ！476-22—:1987,F【ire T》ests o—n Bu《。。。ildin》g Mate—。rials a【nd S《tru？ctu？res,P》。ar：t， 22:M》ethods fo！。。r De《term《in：ation —。of ？the Fi—re Resis】tance —o，f No《n-Loadbe】arin《g， Elem》。ents《 of Cons】tr：uctio》n，. —    《 ，12） 《British S！tandards】 ，Institu【tion（BSI】）,BS 4—76-23:198！7,Fir》e Test—s， ，o，n B？uilding M！ateria—ls and S】tructur【es,P《art 23—。: Me《thods for！ Det《ermi《n，ation o【f the C【ontrib—ution》 of Compo！nents t【。o， t：h，e Fi《re R《e，sistance】 of a》 Str《uct？ure. 【。  《   13） De！u，tsches I】nstitu—t fur —Nor？mu：ng,DIN 4】。102-19 Fi！re Behavi！or o《f Buil—ding 》。Material】s ：。and Bui【ldi？n，。。g Compon】e，nts,《Part 1—:Buil》。ding 》M，a，teri《。al：s, Con—cepts, Re！。quirement！s and》 Test》s，。,19？98：。. 【    1》4） Deuts】ches I—n，sti？。tut für【 No？rmung,DIN！ ，4102-2,Fi！re B《e，havior 【of Bui—lding M【ater《ials and】 Buildi【ng Compon！ents,》Par？t 2:《Building ！Co：。mp：onents,【Definitio！ns,Requir！ements 【and T》。ests,1—9，77. 【   《  1？5） Deuts】c，hes Ins【titut f【ur ？Normu》ng,DIN 41！02-4,F—ire beh【avior of】 Buildin】g Ma《teria》ls a《nd B《。u，i，ldi？ng Comp【onents,Pa！rt： 4:Synop】sis and A！ppl？ication o！f C？lass《ifi？ed Bu》ildin》g Materia！ls,？。。 Compo—ne：nts and 】。Special C！omponents！,1994.— ？  《   16） Ja！pane《se ？In：d，。ustr《ial Stand！ard？s,JIS —A 13《04:19》94,？建篥樽造部分の【耐火試？驗方法？ ，（Meth》od： ，of： Fire Res！。ista《nce 《Test for】 Structu】ral？ ，Par？ts of B【uil？dings）,1】994.《。    ！ 17） S—t，an：dar？d，s Ass》ociat》ion of— Austr—alia《n,：AS 1《530.《4-1997—,Methods】 for《 Fi？r，e， Tests on！ Bu？ilding M】aterials】, ：C，。omponent】s and Str！uctures, ！P，art 4:— Fire-Re】sistanc【e Te《sts of 【。El：ements o】。f Buil—din？g Co《nstructi】on,1997. ！ 》   ？ 18） Euro！pean 》Conve》nti？on for Co！nstruct【io：。nal S》teelwork】（E：。C，。CS）,Tec【hnica》l Commi【ttee 》3-Fire S】afe？ty of S【teel Stru！ctures,Eu！ropean R】ec：omme《n，datio》n for —the Fire ！Safety of！ Steel St！ructur—es-Calcu】。la：tion《 of th—e， Fire Res！istanc—e of L—oadbearin！g Element！ and St【r，uctural【 Assembli！es Expos】ed to t【he Stan【da：r，d， Fire,—。Amste》rdam, E【l，sevi《er,19》83. 【  ？   19）— British】 S：tand《ard？s Institu！tion《（，。BSI）《,BS 5950】,The St【。。。。。ructura【l， Use o—f Steelwo！r，k in Bu【ildings,】Part《 8：。:Code —of Pra—ctice》 for F—ire 《Resistan】t D？esi？。gn,2《003. 【 ？    20） E！uro？pean 》Commit—tee for 】St：anda《rdiza》tion,ENV ！1993-》1-2,Eu—。rocode— 3,？D，esig《n of《 ，Stee《l Structu！r，es,Part 1！.2:Stru【ctur《al Fi》re Desi【gn,2《005. ！     21【） Ameri【can Insti！tute 》of： Ste《el： C：ons？truct》ion.ANSI】/AISC》。 360-1—0，,，。Spec《ification！。 for St【ructural】 Steel Bu！ildings,2！。010. 】 ，。 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G？。B 50068-】2001、》建筑结构荷载规范G！B 5000—9-2？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 59—50 P《art 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》 ：