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【   】  本？规范采用的升温曲】线为国家标准建筑】构件耐火试验方【法 第1《部分通用要》求GB/T 997！8.1？-，2008中》第6：.6.1条》规定的升温》曲线也是国际标准】ISO 《834推荐的升温曲！线 【E.0.2  高温！下材料的特性 ！ ：     高—温下：钢材和混《凝土的强度会随着】温度的升《高，而下降？目，前，采用较多的》是国外T《.T.Lie的【。实，。验数据由于其采【用的是高温》下钢材和混》凝土的强度》和弹性模量用分段函！数或：表格：的形式给《出；：。为了方便采用计算】构造新的函数对其】重，新回：归最终得本规范【公式(E《。.0.2-1)【～(E.0》.，。2-4)《。热工参？数采用？T，.T.Lie的成】果 ： 》E，.0.3《  标准升》温曲线下《构件的温度场计【算 【   ？ ，钢管混？凝土防火设计是通过！。基于平？均温度概念的方法】由理：论、实验和数值【分析给出了》钢管和？混凝：土的平均温度计算】公式多边《形，的平均？温度计算基于平均温！度控制方《。程推导将等效成具有！同样面？积的圆形截》面计：算其：中  】   钢《。管的等效厚度 d】。s（单位为》“m：m”）？按面积？等效成圆形》的厚度？可以：按下式计算 【 】    》   混凝土的【等效：厚，度 ：Le（单位为m【m）按面积等效成圆！形的厚度可以按下式！计算 ！ E.【0.4？  标准火灾升温】曲线下构件》。的抗压承《载力 】    《由于钢管很薄且【导热性好因此可以认！。为，钢管的温度处—处相等？。对，于混：凝土由？于存在温度梯度通过！研究发现可以采用】混凝土？。的平均温度来统一衡！量混凝土的强—度，变化同时火灾下钢管！强度：降低较快因此忽【略，火灾下？的套箍作《用则强？度的折减系数 k】scT 《等于高？温下的强《度叠：。加，值比上常温下的强度！叠加值见本》规，范公式(E》.0.？4-2)则火—灾下的组合强—度等于强度折减系】数乘上常《温下：的组合强度即 ！。 《     ！当，混凝土的折》减系数简化为—线性变化《时，可采用平《均，温，度，计算：材料的强《度折减考《虑温度的不均—匀性混？凝，。土的平均温》度按图17中的小值！计，算，。即 ？ ： 《  》      ！ 图1《。7 钢管混凝土强】度折减系数》（，稳定系？数） 随！温度的？变化曲线 —     】火灾下构件的—强度承载力设计值按！。下式计算 —。 【 ？    火灾下构】件，的稳定承载力设计】。值按下？式计算 — 《  —。     式中φ】T t？ 时刻钢管混凝土构！件的稳定系数按本】规范公？式，(E.0.4-6)！计算：    ！。 在常？温下影响构件—的，。稳定系数的》主要因？素有两个一个—是正则？长细比？另一个是等》效初始偏心对于正则！长细比根据》。统一：理论的思想可以将不！同时刻的《钢管混？凝土看成是一—种单一材料组成的构！件，对应的？参数按？不同时间点的材料】性，质来确定《计算公式和常—温相同对《于等效初始偏心系】数由于高温》的影响在《。这里考虑到高温对】残余应力的影—。响稳定？系数按类似钢结【构的“b”类—。截面考？虑 —     高—温下的？。。稳，定系数？同样：根据静力公式—扩展而来高温下的】稳定系数计算公式】如下 】 ： ：      【 式中 λs—。cT高温下的正【。则长细比； —    】       λ】sc构件的长细【比； 】         ！ fsc《。T t 时刻钢管】混凝土构件的强度设！计值按本规范公式】(，E 0.4-1【)计：算； ？ ：  《。   ？      E【。s，cT ？t 时刻钢管混【。凝土构件的弹—性模量按本》规范(E 0.4】-7)计算》 E.】0.5 《 空心？。钢管混凝土中—空部分注《水构件的《耐火时间 】     空心钢！管混凝土柱》可，利用管内无》。混凝土的《空心部？分火灾时自动注【水以使构件降温【。保护柱子不被—破坏表4为不同火】。荷载比？下空心注水》构件的耐火时间【有限元结果从表中可！。以看出在《火荷载比较》。大的情况下如H【-，CFST《-1（火荷》载比大于0》。.3）H-》CFST《-，2，（火荷载比大于【0.4）注水对提】高构件耐《火时间的作》用非常有限》可，不，考虑注水的影响按不！注水钢管混凝土【。构件计算耐火时间而！当荷载？比较小时注》水能很显著地提高】。构件的耐火》时间一般能》达到3h(180】min)以上—。如火荷载比》为0.1时注水构件！的耐火时间超过4h！按3h(180【m，in)？取值因此可以看【。出注水对《耐火时间《的提高主要针对【大空心？率构件和小火—荷载比的情况 ！  表4 不】。同火荷载比》下空心注水构件【。的耐火时间》(min)有限【。元结果 【 》 ，   《   注火》荷载比为1》时即为极限》。荷载认为《耐火时间为0.【0 【。    表》5为几个空心构件】的火灾实验结果汇总！无防火保护层时【其耐火时《间，都不到3《h， 》 表：5 ：防火实验结果—汇总 — —。 E.0.6  ！当防火材料为非膨胀！型涂料时 】     防火】材，料主：要是阻挡或》延，缓外部？热流向构件内—部的传热从而起【到滞后构件升温【的作：用延长构《件的耐火《时间根据已有文献的！。实验现象发》现带保护层》的构件？。。的升温过程和没有】保护层？的构件类似 】。    — 当钢管温》度相同时有》保护：层构件所《用的时间 t'【e 和没有保护层的！构件所用《的时间 t》。'0存在下》面的关系 ！ —      当【。混凝土的平均—温度相同时》。有保护层构件—所用的时《间 ：t"e 和没有【。保护：层的：构，件，所用的？时间 t"0存在下！面的关系 ！。 》      对于！同，一构件当 t—'0＝t"0＝t ！时t'e＜t—"，e，即在相同的荷载条件！下带保护层的钢管】混凝土构件的耐【火时间在 t'e】 和 ？t"e？ ，之间取构件耐火时】间为 【 ： ？    》   因此非膨胀】型涂料厚度可—以按下？面的公式计算 【 】   》  ：式中d保护层厚度(！mm)？； 》    》     》  λ保护层—。。的导热系数[W/(！m·℃)《如，。。 λ＝？0.1W/(m·℃！)； 【      —     》tsc没有保护层时！构件的耐火时—间(min)可以】根，据本：规范第？E，.0.4条》反算到？； ：    】     》  te《加保护层后希望【达到的耐《火时间(《m，in) 】    《 当：构，件，在没有？涂防火？涂，料时耐火《时间大于期望—达，到的耐？火，时间时可以不进行】防火保护 ！     当防【火，保护层为水泥砂浆时！   】  在？不带保护层温度场】。求，解算例的《基础上增加保护层厚！度这个？参数采用水泥砂浆】作，为保护层《。热工参？数见（建筑物—综合防火设计—l9：。947？61-？762）《根据研究有当钢【管温度？相同时有保》。护层构件所用的时】间 t"e和没【有保护层的构件所用！的时：间， t"？0存在下面的关系 ！ 【 ：     当混】凝土的平均》。温度相？同时有保护层构【件所：用的时间 t'e】 和：没有保护层的构件】所用的时《间， t'0存在下【面的关？系 ： 》 —    对于同一构！件当 t'0＝【t"0＝t0— 时t？'e＜t"e在【相，同的荷载条》件下带保护层的【钢管混凝土构件【的耐：火时间在《 t'e《 和 t"e— ，之间则取耐》火，时间为 — 【    》。  因此水》泥砂浆的厚度可以按！下面：。的公式计算》（，计算中已计入水泥砂！浆的导热系数） 】 《 ？ 《     》 式中d《保护层厚度》(m：m)； 》 ？    《     》  tsc没—有保护层时构件耐火！时间：(min)》； 》       】   ？ te涂保》护层后希望达—到的耐火时间(mi！n)  ！。   当构》件在没涂水泥砂【浆的情况《。。下的耐火时》间大于期望》达到的耐火时间时】可以不进行》防火：保护 【   ？  由于《产品或构造工艺、】原材料的性能差别】。建，议设计时可参考上】述方式进行保护层厚！度设计但应有典型】构件：的耐：火试验结果为设计】。、验收？依据以？便真实体现使用【产品：、施：工工艺或构造—之间：的差异当验证实验】报告所采《用的：构件截面或形式与】实际工程不同时应】选用适当的方法对有！关防火保《护构：。件的耐火性能进行】评估评估结》果作为设计或验收依！据以保？证防：火保护的可靠性可】。参考的标准有钢【结构防火涂料GB ！14：907-《2002、建筑【。构，件用防火保护材料】通用要？求GA/T 11】0-20《13 《