附录E 钢管混凝土构件防火计算方法
E.0.1 火灾标准升温曲线应按下式计算：
式中：t——时间(min)；
Tf——火灾温度(℃)；
T0——初始环境温度，取20℃。
E.0.2 高温下材料的力学特性和热工参数应符合下列规定：
1 高温下钢材的抗压强度设计值应按下式计算：
式中：f——常温下的钢材强度设计值(MPa)；
T——钢材的温度(℃)；
e——自然对数底，e＝2.71828。
2 高温下钢材的弹性模量应按下式计算：
式中：Es——常温下钢材的弹性模量(MPa)；
T——钢材的温度(℃)；
3 高温下混凝土的抗压强度设计值应按下式计算：
式中：fc——常温下的混凝土强度设计值(MPa)；
T——混凝土的温度(℃)。
4 高温下混凝土弹性模量应按下式计算：
式中：Ec——常温下的混凝土弹性模量(MPa)；
T——混凝土的温度(℃)。
5 钢管的热工参数取值应符合下列规定：
1) 钢材的密度：ρs＝7850kg/m3
2) 钢材导热系数应按下式计算：
3) 钢材的比热容应按下式计算：
4) 钢材的热膨胀系数应按下式计算：
6 混凝土的热工参数取值应符合下列规定：
1) 混凝土的密度：ρc＝2350kg/m3
2) 混凝土的导热系数：
3) 混凝土的比热容：
4) 混凝土的热膨胀系数：
E.0.3 标准升温曲线下构件的温度场计算应符合下列规定：
1 钢管的温度 Ts 应按下列公式计算：
式中：t——时间(min)；
Ts——钢管的温度(℃)；
ds——钢管的等效厚度(mm)，根据面积等效成圆形的厚度。
2 混凝土的平均温度 Tc 应按下列公式计算：
式中：t——时间(min)；
Tc——混凝土的平均温度(℃)；
Le——混凝土的等效厚度(mm)，根据面积等效成圆形的厚度；
ψ——空心率。
E.0.4 标准火灾升温曲线下构件的抗压承载力应符合下列规定：
1 火灾下构件的抗压强度设计值 fscT 应按下列公式计算：
式中：fsc——常温下钢管混凝土构件的抗压强度设计值，应按本规范公式(5.1.2-2)计算(MPa)；
kscT——高温下的强度折减系数；
As、Ac——钢管、管内混凝土的面积(mm2)；
fT——t 时刻高温下钢管的抗压强度设计值，应按本规范公式(E.0.2-1)计算，其中温度应按本规范公式(E.0.3-1)计算(MPa)；
fcT——t 时刻高温下混凝土的平均抗压强度设计值(MPa)；
Tc——混凝土的平均温度，应按本规范公式(E.0.3-6)计算(℃)。
2 火灾下构件的强度承载力设计值应按下式计算：
3 火灾下构件的稳定承载力设计值应按下列公式计算：
式中：NuT——t 时刻，钢管混凝土构件的稳定承载力(N)；
N0T——t 时刻，钢管混凝土构件的强度承载力(N)；
φT——t 时刻，钢管混凝土构件高温下的稳定系数；
λscT——高温下的正则长细比，；
λsc——构件的长细比；
fscT——t 时刻，钢管混凝土构件的抗压强度设计值，应按本规范公式(E.0.4-1)计算(MPa)；
Asc——钢管混凝土构件的截面积，等于钢管和混凝土截面面积之和(mm2)；
EscT——t 时刻，钢管混凝土构件的弹性模量(MPa)；
EsT——t 时刻，高温下钢材弹性模量(MPa)；应按本规范公式(E.0.2-2)计算，其中温度应按本规范公式(E.0.3-1)计算；
EcT——t 时刻，高温下混凝土的平均弹性模量，考虑温度的不均匀性(MPa)；
Tc——混凝土的平均温度，应按本规范公式(E.0.3-6)计算(℃)。
4 火灾下构件的承载力应符合下式规定：
式中：NT——火灾下作用于构件的压力设计值；
NuT——火灾下构件的稳定承载力设计值，按本规范公式(E.0.4-5)计算。
E.0.5 利用空心钢管混凝土中空部分注水的构件，注水对钢管混凝土构件耐火时间的影响应符合下列规定：
1 荷载比小于0.1时，构件的耐火时间按3h(180min)取值。
2 对荷载比小于0.4且空心率大于0.65的钢管混凝土构件，按不注水钢管混凝土构件计算耐火时间。
3 当荷载比在0.1和0.4之间时，注水对构件耐火时间的影响可按第1点和第2点的荷载比插值。
E.0.6 火灾下构件保护层厚度的计算应符合下列规定：
1 已知构件火灾下的外荷载 NT，令 NT＝NuT；已知构件火灾下的荷载比 nj，令 NT＝nfNu，Nu 应按本规范公式(5.1.10-1)计算。采用迭代或试算法，可得到没有保护层时构件的耐火时间。
2 当防火材料为非膨胀型涂料时，保护层厚度可按下式计算：
3 当防火材料为钢丝网抹M5 普通水泥砂浆时，保护层厚度可按下式计算：
式中：d——保护层厚度(mm)；
λ——保护层的导热系数[W/(m·℃)]；
tsc——没有保护层时，构件的耐火时间(min)；可根据本规范第E.0.6条第1款反算得到；
te——涂保护层后希望达到的耐火时间(min)。