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(MP!a);?
!。 ? 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E—。c,常温下?的混凝土弹性—。模,量(M?Pa);《
— ! 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 T?。c 应?按下列?公式计算
】
:
:
! ,式中t时间(mi】n);
》
:
》 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);
!
】 , f【。Tt: 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(M】。Pa);
—。。
— 》 fcTt 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Nu》。Tt 时刻钢管混】凝土:构件的稳《定承载?力(N);
【。。
— ? N0【Tt 时刻钢管【混,凝土构件的强度承】。载力(N)》;
【 《 ? φTt 时】刻钢管?混凝土构件高温下的!稳定系数;
】
:
》 —λsc?T高温下的》正则长细比》;
:
《
》 λs】c构件?的长:细比;
【
【 fs【cTt 《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);
!。
】 , As》c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(mm—2);?
》
《 ? EscT】t, 时刻钢管混凝土】构件的弹性模量【(MPa)》;
:
【 E!sTt 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!;
《
《 — , EcTt 时刻!高温:下混凝土的平均弹】性,模,量考虑温度的—不均匀性(MP【a);
】
】 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N:。T火灾下作用—于构件的压力设计值!。;
】 : Nu!T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(—180mi》。n,)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 n—。j令 NT》=nfN《uNu 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(m】m);
》
— 】λ保护层的》导热:系数[W/(—m·℃)《];
【
》 《 ts《c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)
—