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？ 50016-【20：14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 》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【01：6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：0.25h》～，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ISO！/CD？ 834、美国A】STM 《E ：119和N》FPA 251、】英国BS 》476、《德，国DIN 》4102、日本J】。IS： A 130—4、：澳大利亚AS 【。1530.4、我国！国家标准建筑—构件耐火试验—方法GB《。/T 9《9781《988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197《0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》B，S 5950 P】art 8、欧洲规！范ENV 1993！。 -1-2、—美国规范《A，N-SI《。/AISC 3【60-10等规范所！采用的？方法相同上》述标准的具体名【。称，如下 》 ？   ？ 1） l》nterna—tional St！andards O！rgan《ization（】I，SO）.IS0 8！3，4-：1:1？9，99,Fire-r！es：istance【 tests-【Elem《ents of 】。bu：ildi《ng co》n，struc》tion《-P：a，rt： 1: 《G，enera》l requir】ements. 】    】。 2） 《1nternati！。onal 》St：andar》ds Or》ganizatio！n（：ISO）.IS【0 834》-5 2000.F！i，re-resi【stance te！sts-El—eme？nts 《o，f buildin！。g con》str？ucti《on：-Part 5【: Specif】ic r《equiremen！ts for— loa《dbe？。a，rin？g horizo】ntal《 se？parating】 elemen【ts. ！    3》） 1ntern】ational 】Standards！ O：rganizati！on（I《SO）.《IS0 8》34：-6:2《000.Fir【e-resista！。nce tests！-Elem》ents 》of ？build》ing co—。nstructio！n-Par》t ：6:： Specific！ requirem！ents《 ，f，。or bea—ms. 《。 《     4—） 1nt》erna《tional St！andards【 Org《anization！（ISO《）.IS《。0 834-—7，:，200？0.：Fire-res】istance t！est？。s-Element！s of b—uil？ding 》constru【cti？on-Part 7！: Specifi！c r？equ？i，rements【 f：or colum】ns. 》 ：。。  ？   5） I【nt：。ernat》i，on：al Sta—ndards 【Organiz【a，tion（ISO）！.IS？。O/C？D 8？3，4-10.Fir】e r？esistance！ tests-【Elemen—ts of b【uild《ing co—。ns：tr：uct？io：n-Part—。 ，10: Spe【cific —requi》rements 】to deter】。m，ine？。 the 》co：ntributi】on o《。f， app《lied fire！ protec【tion ma【terials t！。o s？tructur【。al elem【ent？s. 》     6】） Interna！ti：onal《 ，。Standar【ds Or》gani《zation（【ISO）《.I：SO/CD 8【3，4-11.F—ire re—。sista》nce t》es：ts-Elemen！t，s of bui】ldi？ng co》nstructi】o，。n-Pa《rt 11: Sp！ecifi》c， requ》ireme》nts？ for《 the ass】e，。ssment o】f fire 【prote》ction t【o struc【tural》 stee》。l elemen】ts. 《  —   7） —Ameri》c，a，n Soc》iety o—f， Testing】 and Mate！ria？ls（ASTM）】.ASTM —。E119《-1：2,：Standar【d， Test M【e，thods fo】r Fire T】ests 》of Buil【ding《 Co？nstr《。uction a】nd Materi！als. 】  ？   8） —National】 F：。ire Prote！cti？on Associ！ation （【NFP？A）,NFPA 2！51：9 Stan—dard Meth！o，ds o《f ：Tests》 o：f Fire R】esistanc】。e o？f Build【ing Cons】truction ！and 《Materi—a，l，。s,2005 ed！ition. ！   》  9） 》British S！ta：nd：a，rds？ In？st：。itution（】BSI）,BS 4！76-20:—1987,Fir】e Tests【 on？ Building！ M：ateri》als an—d，。 S：tru？。ctur《。es,Pa》rt 20:— Method【 for 》Det？erminatio！n ：o，f t？h，e， Fire Res！ist？ance of 】Elem《ents 》。of C《onstruct】i，o，n （Gen—era？l ：Principle！s）. 《 ？     10】） Bri》tis？h Stan—da：rds Inst】i，tution（【BSI）,BS【 476《-21:《1987,》Fire Test！s on《 Build—ing 《Ma：terials【 an？d ：Structu【res,Par【t 21《: ：Methods 】f，or ？Determin】ation of ！th：e Fir》e Resi—stance of！ Loadb—ear？ing El—。emen《ts of Con！s，t，r，uction—.， —    11） 】British 】Standa—rds I》n，s，titut》ion（BS—I，）,BS 》4，。7，6-22:198】。7,Fir》e ：Tests o【n Bu《ilding Ma！terials【 and S—tru？。ctures,Pa！rt 2《2:Method】s for De】t，e，rminat—。io：n of 》。th：e Fire— Re？sistanc【e， of Non-L！。oadbear【。in：g Ele》ments of】 Const—ruction.】 —    12） 】Bri？ti：s，h Standa】rd：s Ins》titut》ion（B》SI）,BS 【47：6-23:19【87,F《ire Tests！ on Build！i，ng Mate【rials》 and Str】uctures【,Part 23】: Methods！ for Dete！rm：ination o！f the —Contribu】ti：on of Co】mpon《ents 》t，o the Fir！e Res》is：ta：nce of 【a， Struct【ure. 【     【。13） Deut】sches Ins！titut fur！ N：ormung—,DIN 410】2，-，19 Fire【 Be？havior o】f， Buildi【ng Materi！als？ and Buil！d，i，ng ？Co：mponent【。s,：P，art 1:B【uilding 】Materi—als, Co【nce？pts, R—equireme】。。nts and 】。。Tes？ts,199—。。8，. 【    14—）， De？utsches【 Institu】t f？ür Normu】ng,DIN 4】102-2,Fir！e Beh》avio《r of《 Bu？ilding 【Materia【ls and 【Build》ing Com【p，onen《ts,Part【 ，2:Bui》lding C【。omponents！,Definit】ion？s,Requ—ireme》n，ts ？a，。nd T《。ests,19【。。77：.  】   1《5） Deut【sc：hes In—stitu》t fur》 No？rm：ung,D》I，N ：4102-4,Fi！re beha【vior of B！uildi》ng Mat—erial》s and B【uilding C！ompon》ents《,P：art 《4:S？。yno？ps：is ？and Ap—。plica》tion of【 Classif】ied B》ui：ldi？ng： ，Mate《ria？ls, C》o，。mpo？nents and！ Spe《cial《。 Componen！ts,1《99：4.：。  【   1《6）： Ja？panese In！dustr》ia：l ：Standards！,JIS A— 1304》:1994,—建篥樽造《。部分：の耐火試驗方—法， （M？eth？od： of F》ire Resis！tan？c，。e Te《st for— Structur！al： Par《ts： of Buil】di：ngs）,1—。。994. ！。   ？  17） —St：a，ndard》s Ass》ocia《tion o—f Au《str？a，lian《,AS 1530】。.4-1997,】。Metho》ds for 【F，i，re： Tes《ts on Bu】ild？。ing M》ate？rials, 【Comp《onents a】nd Struct！u，res, P—。。art 4: 【Fire-Resi！sta？nce 《Tests o【f Elem—ent？。s o？f Build【ing Con【struct—i，on,1997. ！ ，。 ？     18） ！European】 Convent】ion for C！onstruct】ional St】e，。e，lwork（E【CC：S）,Te》chn？。ical Com】mittee 【3-Fire Sa！。f，et：y o？f S？teel《 Structur！es,？Euro《pean R—ec：ommendati！on： for th【e F？ire Saf【ety of— S：teel St【ru：c，tures-Cal！。c，ula？tion o—f the Fir！e， Res《istance o！f Load—bearing E！lement a】nd： Structur！。al Assem】blies Exp！osed 》to ？the Stand！ard F》ire？,A：msterdam,！。 Elsevier！,1983. ！     19！） Britis】h Stand【ards Ins】。titut》ion（BSI）】,，。。BS 5950,T！he Str—uctur》al Use 【of Steelw！ork i》n Buildin！gs,？。。Part 8:C】od：e of Pra】ctice —for Fi—re ？Res？istant— Desig—n,2003.【 ： ：     2【0） Europe！an： Commi—tt：ee for S】tandardi】zat？ion？,ENV 19【93-1-2,Eu！rocode 3】。,Design 】of Steel】 ，Struc》tures,P【art？ 1.2:》。Structura！l， Fire —Design,20！。0，5. — ： ，   21》） ：America【n Inst—itute of ！Steel —Const》ru：ct：。ion.《ANSI/AI【SC 360—。-1：。0,Spec—ificati【on fo》r，。 Structu】ral 《Steel —Bu：ildings,】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—68-200—1、建筑《结构荷载规范—GB 5《0009《-2012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 5950【 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 ？