7 — ,钢结构耐火》验算与防火保护设计!
》
《
7.1 承载】力法
【
采用!承载力法进行钢【结构耐?火验算与防火—保护设计时》可按:下列步?骤进行
》
— (1) —确定防火保护方【法设定?钢构件的防火保护层!。厚度(可设定为【无防火保护》),;
》
,
? (2) 按本规!范第:6章的规定计算【构件在设《。计耐火极限t—m时间内的最高【温度Tm;
【
】(3) 按》本,规范第5.》1节的规定确定高】温,下钢材?的力学参数;—
【。 (4) 【按本规范第3.【。2.2条的规定计算!构件的最不利荷载(!作,。用)效应组合设计值!;,
》
?。 (5) 按本】规范第7.1节的规!定验:算构件的《耐火承载力;
【
— (6) 当设!定的防火保护层厚】度过小或过》大时调整防火保护层!厚度重复上》述(1)~》(5)步骤
【
,
7《.1:.1~7.》1.6 本规【范第7.1.1【。条~第7.1.6】条,规定了轴心受拉钢】构件、?轴心受?压钢构件、单轴受弯!钢构件?、拉弯钢构件—、压弯?钢,构件等基本》钢构:件的耐火《承载力验算公式【这些公式与其常【温,下验:算公式?的形式一《致以便于设计人【员掌握与应用—这些公式的推导原】理与常温《下钢构件的相同不】同之:处在于考《虑了:温度对强度、弹性】模量和稳定系—数等的影响
【
?
? 现行国家标准】钢结:构设:计规范GB —。50017规定当】受,弯钢构件的稳定【系数φ?b>0?.6时φ《b应取式《(9)计《算的φ?′,。b第7.《1.:4条的符号说明中“!当,所计:算的φb>0.6时!φb不?作修正”是指在此情!况下不采用φ—。′,b代替φb
】
【
7.》。1.7 框—架梁上一般有楼【板,或其他?支,撑起到侧《。向,约束作?用可:防止框架梁发—生整体失《稳因此?钢框架?。梁的耐火《承载力取决于其截面!强度试?验和:理论研究《发现对?于两端有一定轴向】约束:。的框架梁火灾下梁】的轴力首先为压力】但随:。。着梁挠曲变形的【增大:由于悬链线效应梁中!轴压力将逐渐减【小直:至为零再变为拉力】随着轴向拉力的【发展:梁仍能再承受较高些!。的温度才会》发生强?度,破坏(图1》1)因此框架梁的耐!火设计可偏于—安全地取梁》。中温度轴力为—零时的状态进—行耐火承载力—验,算
》
》
,
图11 两【端约束钢梁轴力随】温度的变《。化图
》
:
,。。7.1.8 — 通常框架柱受火时!相邻框架梁也—会受影响而升—温,膨胀使框《架柱:受,。弯分析?表明框架柱很—。可,能因:框架梁?的受火温《度效应?而受弯形成塑性铰】为简化框架》柱耐火?设计可偏《于保守地假》设柱两端屈服(【图1 2《)同时忽略框—架柱另一方》。向弯:矩的:影响则本《规范第7.1.【6条有?关框架?。柱平面内、外稳定验!算公式(7.1. !6-1)、(7.1!. 6-3)可分】别近似为
】
:
?
《 , :由于框架柱的长细比!。一般较小而》两端反方向弯—矩,条件下βm和—β,t的平?均值约为0》.23加上考—虑所忽略的框—。架,柱另:一方向弯矩的影响则!本规范第7》.1.?6条式(7.1.6!-1)、式(7.1!.6-3)左—端的第二项》可近:似取为0.3f【。T框:架柱的?耐火验算可》仅按式(《。7.1?.8)进行需注意应!分别针对框架柱的两!个主轴方《向按式(7》.1.8)》进行验算
》
!
图1《2, 框架梁升温—使框:架柱端部《受弯形成塑性铰【
—
7.《2 临界温度法】
【
采—用临界温度法进行】钢结:构耐火验算与防火】保护设计《时可按下列》步骤进行
》
— (1)— 按本?规范第3.》2.2?条计算构件的最不】。利荷载(作用—)效应?组合:设计值;
—
— (2) —根据构件和荷—载类型按本规范【第7.?2.1条~第—7.2.7条计算构!件的临界温度Td】;
?
?。
》。(3) 按》本规范第《6.2.1》条计算无防火保护】构件在设计》耐火极限tm时【间内的最高》温度Tm;》当Td>《Tm时构件耐火能】力满足要求可不进】行防火保护;当T】d≤:Tm时按《步,骤(:4)、(5》)确定构件》所,需的防火保》护;
! (4) 确】定防:火,保护方法计算构件的!截面形状《系数;
—
(5!) 按本规》范第:7.:2.8条、》第,7.:2.9条确定防火保!护层的厚度
】
:
7:。.2.1~》7.2.7 【各,类,钢构件的临界温【度均是根据本规【范第7.1节相应】构,件的:耐火承载力验算公】式按构件达》到耐火承载力极【限状态时的温度【为临界温度的定义通!过数值计算得到
!
,
7.2.【8、:7.2?.9 第7.2】.,。8条中的式(—7.2.8)是由本!规范:第6.2.3—条式(?6.2.3)变【。换得到因《此其:适用条件为火灾烟气!温度:按标准火《灾升温曲线》确定防火保护层为】轻质防火保护层且】临界温度不高—于700《 ℃ 当《不,符合上?述条件时《。应按第7.2.9条!确定防火《保护层的《厚度;本规范—第,6,.,2.2条式(—6.2.2)为有防!火保护的《钢构件升温迭代公式!计算防火保》。护,层的厚度需要多次试!算,具体可按《。。以下步骤进行
【
》 (》1) 假定》防火:保护层厚《度,按本:规,范第6.2.2【条式(6.2.2)!计算钢构件在—设计耐火极限时【间内的最高温—度Tm;
》。
】 (:2) 比较构—件的临界温》度Td和构件在火灾!下的:最高温度T》。n调整防火保护层】厚度当Tm》。大于Td时应增【大防火保护层厚【度以新的防火保【护层厚?。。度按:式(6.2.2【)重新计算》Tm直?至Tm小于Td;当!T,m,。比Td小很多时应】。减小防火保护层厚】度以使防火保护经济!
【 : 根据本规范第5】.3.2条》、,第,5.3.3条对于】膨胀型防火涂料【给出的是最》大,使用厚度《。、最小使用》厚度的等效热—阻以及防火涂料【使用厚度《按最大使《用厚度与最》小使用厚《度之差的《1/4递增的等效】热阻因此在计—算所需的防》火涂层厚度时可据此!。采用线性插值—方法计算确定其防火!。层厚度
》