行業(yè)知識
3.1 防火要求
3.1.1 鋼結構構件的設計耐火極限應根據建筑的耐火等級,按現行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016的規(guī)定確定。柱間支撐的設計耐火極限應與柱相同,樓蓋支撐的設計耐火極限應與梁相同,屋蓋支撐和系桿的設計耐火極限應與屋頂承重構件相同。
3.1.2 鋼結構構件的耐火極限經驗算低于設計耐火極限時,應采取防火保護措施。
3.1.3 鋼結構節(jié)點的防火保護應與被連接構件中防火保護要求最高者相同。
3.1.4 鋼結構的防火設計文件應注明建筑的耐火等級、構件的設計耐火極限、構件的防火保護措施、防火材料的性能要求及設計指標。
3.1.5 當施工所用防火保護材料的等效熱傳導系數與設計文件要求不一致時,應根據防火保護層的等效熱阻相等的原則確定保護層的施用厚度,并應經設計單位認可。對于非膨脹型鋼結構防火涂料、防火板,可按本規(guī)范附錄A確定防火保護層的施用厚度;對于膨脹型防火涂料,可根據涂層的等效熱阻直接確定其施用厚度。
條文說明
3.1 防火要求
3.1.1 本條規(guī)定了鋼結構構件的設計耐火極限確定依據。表1列出了現行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016—2014對各類結構構件的最低耐火極限要求,并結合鋼結構特點,補充增加了柱間支撐、樓蓋支撐、屋蓋支撐等的規(guī)定。
鋼結構構件的設計耐火極限能否達到要求,是關系到建筑結構安全的重要指標。同時,本條所引用的現行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016—2014對各類結構構件設計耐火極限的規(guī)定均為強制性條文。因此,本規(guī)范將本條作為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。
注:1 建筑物中的墻等其他建筑構件的設計耐火極限應符合現行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016的規(guī)定;
2 一、二級耐火等級的單層廠房(倉庫)的柱,其設計耐火極限可按表1規(guī)定降低0.50h;
3 一級耐火等級的單層、多層廠房(倉庫)設置自動噴水滅火系統(tǒng)時,其屋頂承重構件的設計耐火極限可按表1規(guī)定降低0.50h;
4 吊車梁的設計耐火極限不應低于表1中梁的設計耐火極限。
根據受力性質不同,屋蓋結構中的檁條可分為兩類(圖1):
(1) 第一類檁條,檁條僅對屋面板起支承作用。此類檁條破壞,僅影響局部屋面板,對屋蓋結構整體受力性能影響很小,即使在火災中出現破壞,也不會造成結構整體失效。因此,不應視為屋蓋主要結構體系的一個組成部分。對于這類檁條,其耐火極限可不作要求。
(2) 第二類檁條,檁條除支承屋面板外,還兼作縱向系桿,對主結構(如屋架)起到側向支撐作用;或者作為橫向水平支撐開間的腹桿。此類檁條破壞可能導致主體結構失去整體穩(wěn)定性,造成整體傾覆。因此,此類檁條應視為屋蓋主要結構體系的一個組成部分,其設計耐火極限應按表1對“屋蓋支撐、系桿”的要求取值。
3.1.2 本條規(guī)定了鋼結構構件的耐火極限不滿足設計要求時的處理方法。通常,無防火保護鋼構件的耐火時間為0.25h~0.50h,達不到絕大部分建筑構件的設計耐火極限,需要進行防火保護。防火保護應根據工程實際選用合理的防火保護方法、材料和構造措施,做到安全適用、技術先進、經濟合理。防火保護層的厚度應通過構件耐火驗算確定,保證構件的耐火極限達到規(guī)定的設計耐火極限。
保證鋼結構在火災下的安全,對于防止和減少建筑鋼結構的火災危害、保護人身和財產安全極為重要。鋼結構在火災下的破壞,本質上是由于隨著火災下鋼結構溫度的升高,鋼材強度下降,其承載力隨之下降,致使鋼結構不能承受外部荷載作用而失效破壞。因此,對于耐火極限不滿足要求的鋼構件,必須進行科學的防火設計,采取安全可靠、經濟合理的防火保護措施,以延緩鋼構件升溫,提高其耐火極限。本條規(guī)定對于保障鋼結構的耐火安全極為重要,故作為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。
3.1.3 本條規(guī)定了鋼結構節(jié)點的防火保護措施。鋼結構節(jié)點是鋼結構的一個基本組成部分,必須保證鋼結構節(jié)點在高溫作用下的安全。但是火災下鋼結構節(jié)點受力復雜,耐火驗算工作量大。鋼結構節(jié)點處構件、節(jié)點板、加勁肋等聚集,其截面形狀系數小于鄰近構件,節(jié)點升溫較慢。為了簡化設計,基于“強節(jié)點、弱構件”的設計原則,規(guī)定節(jié)點的防火保護要求及其耐火性能均不應低于被連接構件中要求最高者。例如,采用防火涂料保護時,節(jié)點處防火涂層的厚度不應小于所連接構件防火涂層的最大厚度。
本條規(guī)定對于保障鋼結構耐火安全至關重要,故作為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。
3.1.4 本條規(guī)定了在鋼結構防火設計技術文件中應注明的基本事項,這些事項與鋼結構防火工程的質量密切相關。防火保護措施及防火材料的性能要求、設計指標包括:防火保護層的等效熱阻、防火保護材料的等效熱傳導系數、防火保護層的厚度、防火保護的構造等。
3.1.5 等效熱阻是衡量防火保護層防火保護性能的技術指標。非膨脹型鋼結構防火涂料、防火板等材料的等效熱傳導系數與防火保護層厚度無關,因此根據防火保護層的等效熱阻相等原則可按附錄A確定實際施工厚度。膨脹型鋼結構防火涂料的等效熱傳導系數與防火保護層厚度有關,最好直接根據等效熱阻確定防火保護層的厚度(涂層厚度)。