建筑钢结构防火技术规范
建筑钢结构防火技术规
Code for Fire safety of Steel Building Structures
1 总则
1.0.1为防止和减小建筑钢结构的火灾危害,保护人身和财产安全,经济、合理地进行钢结构抗火设计和采取防火保护措施,制定本规。
1.0.2本规适用于新建、扩建和改建的建筑钢结构和组合结构的抗火设计和防火保护。1.0.3本规是以火灾高温下钢结构的承载力极限状态为基础,根据概率极限状态设计法的原则制定的。
1.0.4建筑钢结构的抗火设计与防火保护,除应符合本规的规定外,尚应符合我国现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1火灾荷载密度fire load density
单位楼面面积上可燃物的燃烧热值,单位为MJ/m2。
2.1.2标准火灾升温standard fire temperature-time curve
国际标准ISO834给出的用于进行建筑构件耐火试验的炉平均温度与时间的关系曲线。
2.1.3等效曝火时间equivalent time of fire exposure
在非标准火灾升温条件下,火灾在时间t对构件或结构的作用效应与标准火灾在时间
t对
e
同一构件或结构(外荷载相同)的作用效应相同,则时间
t称为前者的等效曝火时间。
e
2.1.4抗火承载力极限状态limit state for fire resistance
在火灾条件下,构件或结构的承载力与外加作用(包括荷载和温度作用)产生的组合效应相等时的状态。
2.1.5临界温度critical temperature
假设火灾效应沿构件的长度和截面均匀分布,当构件达到抗火承载力极限状态时构件截面上的温度。
2.1.6荷载比load level, load ratio
火灾下构件的承载力与常温下相应的承载力的比值。
2.1.7钢管混凝土构件concrete-filled steel tube
在圆形或矩形钢管填灌混凝土而形成,且钢管和混凝土在受荷全工程中共同受力的构件。
2.1.8组合构件composite component
截面上由型钢与混凝土两种材料组合而成的构件。例如,钢管混凝土柱、钢-混凝土组合板和钢-混凝土组合梁等。
2.1.9屋顶承重构件load bearing roof component
用于承受屋面荷载的主要结构构件。例如,组成屋顶网架、网壳、桁架的构件和屋面梁、支撑等。屋面檩条一般不当作屋盖承重构件,但当檩条同时起屋盖结构系统的支撑作用时,则应当作屋盖承重构件。
2.1.10自动喷水灭火系统全保护total sprinkler system
建筑物除面积小于5m2的卫生间外,均设有自动喷水灭火系统的保护。
2.2 符号
A——构件的毛截面面积;
A——一个翼缘的截面面积;
f
A——梁腹板的截面面积;
w
B——构件单位长度综合传热系数;
B——与梁端部约束情况有关的常数;
n
c——钢材的比热容;
s
c——防火保护层的比热容;
i
d——保护层的厚度;
i
E——常温下钢材的弹性模量;
E——高温下钢材的弹性模量;
T
f——常温下钢材的设计强度;
f——常温下钢材的屈服强度;
y
f——高温下钢材的屈服强度;
yT
f——常温下混凝土的抗压强度;
c
f——高温下混凝土的抗压强度;
cT
F——单位长度构件的受火表面积;
F——单位长度构件保护层的表面积;
i
h——构件的截面高度或楼板厚度;
h——梁腹板的高度;
w
h——压型钢板截面高度;
d
I——构件截面惯性矩;
k——火灾下钢管混凝土柱承载力影响系数;
r
l——构件的长度、跨度;
l——构件的计算长度;
M——受火构件按等效作用力分析得到的杆端弯矩;
fi
M——塑性弯矩;
p
T M —— 受火构件的杆端温度弯矩;
x M 、y M —— 构件的最大弯矩设计值;
N —— 构件的轴力设计值;
'EXT N 、'EXT N —— 高温下构件的承载力参数;
f N —— 受火构件按等效作用力分析得到的轴力; T N —— 受火构件的轴向温度力;
P —— 保护层中的含水率(质量百分比)
; q —— 梁(板)所受的均布荷载或等效均布荷载; r q —— 考虑薄膜效应后楼板的极限承载力; ki Q —— 楼面或屋面活荷载的标准值; R 、R '、x
R '、y R ' —— 荷载比; d R —— 高温下结构或构件的设计承载力; S —— 结构或构件的荷载效应组合;
m S —— 高温下结构或构件的作用效应组合; t —— 受火时间或耐火时间;
't —— 构件温度达到100℃所需的时间; d t —— 结构或构件的耐火时间;
e t —— 等效曝火时间;
m t —— 结构或构件的耐火极限;
v t —— 延迟时间;
w t —— 梁腹板的厚度;
0T —— 受火前钢构件的部温度;
1T 、2T —— 受火构件两侧或上、下翼缘的温度;
d T —— 结构或构件的临界温度;
g T ' —— 实际的室火灾升温;
)0(g T —— 火灾发生前的室平均空气温度; g T —— 对应t 时刻的室平均空气温度; s T —— 钢构件温度;
m T —— 在耐火极限时间结构或构件的最高温度;
V —— 单位长度构件的体积; p W —— 构件的截面塑性模量; x W 、y W —— 构件绕x 轴和绕y 轴的毛截面模量;
s α —— 钢材的热膨胀系数;
m β、t β —— 等效弯矩系数;
0γ —— 结构抗火重要性系数; R γ —— 钢构件的抗力分项系数,抗火设计中钢材强度调整系数;
x γ、y γ —— 截面塑性发展系数;
T χ —— 高温下钢材弹性模量折减系数;
T η —— 高温下钢材强度折减系数;
s υ —— 钢材的泊松比;
λ —— 构件的长细比;
i λ —— 保护材料的热传导系数;
s λ —— 钢材的热传导系数;
i ρ —— 保护层的密度;
s ρ —— 钢材的密度;
c σ —— 对流传热系数;
r σ —— 辐射传热系数;
? —— 常温下轴心受压构件的稳定系数; b ? —— 常温下钢梁的整体稳定系数; 'bT
? —— 高温下钢梁的整体稳定系数; t ? —— 时间增量;
T ? —— 构件或结构的温度变化;