6.5.1 鋼結(jié)構(gòu)抗火驗(yàn)算時(shí),可按偶然設(shè)計(jì)狀況的作用效應(yīng)組合,采用下列較不利的設(shè)計(jì)表達(dá)式:
條文說明
6.5 作用效應(yīng)組合
6.5.1 考慮到火災(zāi)屬于小概率的偶然事件,因此,在進(jìn)行作用效應(yīng)組合時(shí),應(yīng)取火災(zāi)發(fā)生時(shí)恒荷載、樓面或屋面活荷載和風(fēng)荷載最可能出現(xiàn)的值。
本條采用了現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《 工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB 50153 規(guī)定的偶然設(shè)計(jì)狀況作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)表達(dá)式(源自歐洲規(guī)范EN 1990 : 2002 )。其中:
1 按國家標(biāo)準(zhǔn)《 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB 5068 一2001 第7.0.1 條的規(guī)定,偶然作用的代表值TK不乘以分項(xiàng)系數(shù)。
2 與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的可變作用,根據(jù)觀察資料和工程經(jīng)驗(yàn)采用適當(dāng)?shù)拇碇怠?nbsp;
具體而言,根據(jù)EN 1900:2002 的規(guī)定,樓面或屋面活荷載Q ,采用其頻遇值ψfQK或準(zhǔn)永久值 ψqQK,其中,頻遇值系數(shù)咖和準(zhǔn)永久值系數(shù)人均按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009采用;風(fēng)荷載采用其頻遇值 ψf WK,且取 ψf=0.4。
7.1.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)可采用第7.1.2 或7.1.3 條規(guī)定的步驟進(jìn)行。
7.1.2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)方法一的步驟為:
1 按第6.5.1 條進(jìn)行荷載效應(yīng)組合。
2 根據(jù)構(gòu)件和荷載類型,按第7.4 和7.5 節(jié)有關(guān)條文,確定構(gòu)件的臨界溫度Td。
3 當(dāng)保護(hù)材料為膨脹型時(shí),保護(hù)層厚度可按試驗(yàn)方法確定。當(dāng)保護(hù)材料為非膨脹時(shí),可按下述方法計(jì)算所需防火被覆厚度:
1)由給定的臨界溫度Td、耐火極限(標(biāo)準(zhǔn)升溫時(shí)間t或等效曝火時(shí)間te),按附錄G查表確定構(gòu)件單位長度綜合傳熱系數(shù)B。
2)由下式計(jì)算保護(hù)層厚度:
3)當(dāng)k≤0.01或不便確定時(shí),可編于安全地按下式計(jì)算保護(hù)層厚度:
4)當(dāng)防火保護(hù)材料的平衡含水率P較大(延遲時(shí)間大于5min),可先按式(7.1.2-1)求出初定厚度d′I,然后按下式估計(jì)延遲時(shí)間:
以(t--tv)代表t 重新按附錄G 查表確定構(gòu)件單位長度綜合傳熱系數(shù)B 值,再根據(jù)式(7.1.2-1 )求得最后厚度。
如果防火保護(hù)材料的等效導(dǎo)熱系數(shù)根據(jù)附錄A 確定,則無需考慮防火被覆中水分引起的延遲時(shí)間。
以上各式中符號意義同第6.3 節(jié)。
7.1.3 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)方法二的步驟為:
1 設(shè)定一定的防火被覆厚度。
2 按第6.3 節(jié)有關(guān)條文計(jì)算構(gòu)件在要求的耐火極限下的內(nèi)部溫度。
3 按第4.1 節(jié)有關(guān)條文確定高溫下鋼材的參數(shù),按第6.4 節(jié)有關(guān)條文計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件在外荷載和溫度作用下的內(nèi)力。
4 按第5.2 節(jié)規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析(含溫度效應(yīng)分析),并按第6.5 節(jié)進(jìn)行荷載效應(yīng)組合。
5 根據(jù)構(gòu)件和受載的類型,按第7.2 和7.3 節(jié)有關(guān)條文進(jìn)行構(gòu)件耐火承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算。
6 當(dāng)設(shè)定的防火被覆厚度不合適時(shí)(過小或過大),可調(diào)整防火被覆厚度,重復(fù)上述1~5 步聚。
7.1.4 鋼結(jié)構(gòu)整體的抗火驗(yàn)算可按下列步驟進(jìn)行:
1 設(shè)定結(jié)構(gòu)所有構(gòu)件一定的防火被覆厚度。
2 確定一定的火災(zāi)場景。
3 進(jìn)行火災(zāi)溫度場分析及結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部溫度分析。
4 在第6.5.1 條規(guī)定的荷載作用下,分析結(jié)構(gòu)是否滿足第5.1.3 條的要求。
5 當(dāng)設(shè)定的結(jié)構(gòu)防火被覆厚度不合適時(shí)(過小或過大),調(diào)整防火被覆厚度,重復(fù)上述 1~4 步驟。
條文說明 7.1 抗火設(shè)計(jì)步驟
7.1.1 本節(jié)推薦了兩種鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)方法,這兩種方法實(shí)質(zhì)上是等效的。方法一(7.1.2)實(shí)質(zhì)上是按第5.1.3 條第三款的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì),方法二(7.1.3)實(shí)質(zhì)上是按第5.1.3 條第一款的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)杭火設(shè)計(jì)。在工程應(yīng)用中,方法一比方法二簡單,但方法一難以反映溫度內(nèi)力對鋼構(gòu)件臨界溫度的影響(需反復(fù)迭代)。因此,當(dāng)鋼構(gòu)件在火災(zāi)中的溫度內(nèi)力占荷載組合效應(yīng)的比例較小可近似忽略時(shí),宜采用方法一進(jìn)行抗火設(shè)計(jì),較為簡便;而當(dāng)構(gòu)件中溫度內(nèi)力占荷載組合效應(yīng)的比例較大時(shí),宜采用方法二進(jìn)行抗火設(shè)計(jì),較為直觀。
7.1.2 在方法一中按式(6.3.1)計(jì)算鋼構(gòu)件溫度時(shí),必須使用計(jì)算機(jī)。為方便使用,對式(6.3.1) 進(jìn)行計(jì)算機(jī)迭代計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果列表于附錄G ,設(shè)計(jì)中可直接查用。當(dāng)根據(jù)臨界溫度和耐火時(shí)間要求查附錄G 得出綜合傳熱系數(shù)B 后,從式(6.3.2-3)解出保護(hù)層厚度di 即得式(7.1.2-1) .由于目前防火材料廠家未提供保護(hù)材料的ci和ρi,式(7.1.2-1) 中k 值往往不便確定。當(dāng)k 值不便確定,或保護(hù)材料的吸熱能力較小(ci和 ρi較?。r(shí),可忽略其影響(偏于安全),令
即得式(7.1.2-2)。
當(dāng)所選保護(hù)材料含有較大水分時(shí),溫度上升到100 ℃ 水分蒸發(fā),吸收的熱量大部分用于蒸發(fā)水分,而保護(hù)材料的溫度基本不升高。當(dāng)水分蒸發(fā)完后,保護(hù)材料溫度重新上升。此后,升溫曲線與干材料相似,但需看滯后時(shí)間tv。滯后時(shí)間tv 即水分蒸發(fā)所占用的時(shí)間,根據(jù)ECCS 試驗(yàn)結(jié)果給出式(7.1.2-3)。詳細(xì)內(nèi)容請參見屈立軍等著《 建筑結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)》 (中國建材工業(yè)出版社,1995 年).
7.1.3、7.1.4 實(shí)質(zhì)上是按5.1.3 條第一款的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)整體抗火設(shè)計(jì)。
條文說明
6.5 作用效應(yīng)組合
6.5.1 考慮到火災(zāi)屬于小概率的偶然事件,因此,在進(jìn)行作用效應(yīng)組合時(shí),應(yīng)取火災(zāi)發(fā)生時(shí)恒荷載、樓面或屋面活荷載和風(fēng)荷載最可能出現(xiàn)的值。
本條采用了現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《 工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB 50153 規(guī)定的偶然設(shè)計(jì)狀況作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)表達(dá)式(源自歐洲規(guī)范EN 1990 : 2002 )。其中:
1 按國家標(biāo)準(zhǔn)《 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 GB 5068 一2001 第7.0.1 條的規(guī)定,偶然作用的代表值TK不乘以分項(xiàng)系數(shù)。
2 與偶然作用同時(shí)出現(xiàn)的可變作用,根據(jù)觀察資料和工程經(jīng)驗(yàn)采用適當(dāng)?shù)拇碇怠?nbsp;
具體而言,根據(jù)EN 1900:2002 的規(guī)定,樓面或屋面活荷載Q ,采用其頻遇值ψfQK或準(zhǔn)永久值 ψqQK,其中,頻遇值系數(shù)咖和準(zhǔn)永久值系數(shù)人均按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009采用;風(fēng)荷載采用其頻遇值 ψf WK,且取 ψf=0.4。
7.1.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)可采用第7.1.2 或7.1.3 條規(guī)定的步驟進(jìn)行。
7.1.2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)方法一的步驟為:
1 按第6.5.1 條進(jìn)行荷載效應(yīng)組合。
2 根據(jù)構(gòu)件和荷載類型,按第7.4 和7.5 節(jié)有關(guān)條文,確定構(gòu)件的臨界溫度Td。
3 當(dāng)保護(hù)材料為膨脹型時(shí),保護(hù)層厚度可按試驗(yàn)方法確定。當(dāng)保護(hù)材料為非膨脹時(shí),可按下述方法計(jì)算所需防火被覆厚度:
1)由給定的臨界溫度Td、耐火極限(標(biāo)準(zhǔn)升溫時(shí)間t或等效曝火時(shí)間te),按附錄G查表確定構(gòu)件單位長度綜合傳熱系數(shù)B。
2)由下式計(jì)算保護(hù)層厚度:
3)當(dāng)k≤0.01或不便確定時(shí),可編于安全地按下式計(jì)算保護(hù)層厚度:
4)當(dāng)防火保護(hù)材料的平衡含水率P較大(延遲時(shí)間大于5min),可先按式(7.1.2-1)求出初定厚度d′I,然后按下式估計(jì)延遲時(shí)間:
以(t--tv)代表t 重新按附錄G 查表確定構(gòu)件單位長度綜合傳熱系數(shù)B 值,再根據(jù)式(7.1.2-1 )求得最后厚度。如果防火保護(hù)材料的等效導(dǎo)熱系數(shù)根據(jù)附錄A 確定,則無需考慮防火被覆中水分引起的延遲時(shí)間。
以上各式中符號意義同第6.3 節(jié)。
7.1.3 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)方法二的步驟為:
1 設(shè)定一定的防火被覆厚度。
2 按第6.3 節(jié)有關(guān)條文計(jì)算構(gòu)件在要求的耐火極限下的內(nèi)部溫度。
3 按第4.1 節(jié)有關(guān)條文確定高溫下鋼材的參數(shù),按第6.4 節(jié)有關(guān)條文計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件在外荷載和溫度作用下的內(nèi)力。
4 按第5.2 節(jié)規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析(含溫度效應(yīng)分析),并按第6.5 節(jié)進(jìn)行荷載效應(yīng)組合。
5 根據(jù)構(gòu)件和受載的類型,按第7.2 和7.3 節(jié)有關(guān)條文進(jìn)行構(gòu)件耐火承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算。
6 當(dāng)設(shè)定的防火被覆厚度不合適時(shí)(過小或過大),可調(diào)整防火被覆厚度,重復(fù)上述1~5 步聚。
7.1.4 鋼結(jié)構(gòu)整體的抗火驗(yàn)算可按下列步驟進(jìn)行:
1 設(shè)定結(jié)構(gòu)所有構(gòu)件一定的防火被覆厚度。
2 確定一定的火災(zāi)場景。
3 進(jìn)行火災(zāi)溫度場分析及結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部溫度分析。
4 在第6.5.1 條規(guī)定的荷載作用下,分析結(jié)構(gòu)是否滿足第5.1.3 條的要求。
5 當(dāng)設(shè)定的結(jié)構(gòu)防火被覆厚度不合適時(shí)(過小或過大),調(diào)整防火被覆厚度,重復(fù)上述 1~4 步驟。
條文說明 7.1 抗火設(shè)計(jì)步驟
7.1.1 本節(jié)推薦了兩種鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火設(shè)計(jì)方法,這兩種方法實(shí)質(zhì)上是等效的。方法一(7.1.2)實(shí)質(zhì)上是按第5.1.3 條第三款的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì),方法二(7.1.3)實(shí)質(zhì)上是按第5.1.3 條第一款的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)杭火設(shè)計(jì)。在工程應(yīng)用中,方法一比方法二簡單,但方法一難以反映溫度內(nèi)力對鋼構(gòu)件臨界溫度的影響(需反復(fù)迭代)。因此,當(dāng)鋼構(gòu)件在火災(zāi)中的溫度內(nèi)力占荷載組合效應(yīng)的比例較小可近似忽略時(shí),宜采用方法一進(jìn)行抗火設(shè)計(jì),較為簡便;而當(dāng)構(gòu)件中溫度內(nèi)力占荷載組合效應(yīng)的比例較大時(shí),宜采用方法二進(jìn)行抗火設(shè)計(jì),較為直觀。
7.1.2 在方法一中按式(6.3.1)計(jì)算鋼構(gòu)件溫度時(shí),必須使用計(jì)算機(jī)。為方便使用,對式(6.3.1) 進(jìn)行計(jì)算機(jī)迭代計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果列表于附錄G ,設(shè)計(jì)中可直接查用。當(dāng)根據(jù)臨界溫度和耐火時(shí)間要求查附錄G 得出綜合傳熱系數(shù)B 后,從式(6.3.2-3)解出保護(hù)層厚度di 即得式(7.1.2-1) .由于目前防火材料廠家未提供保護(hù)材料的ci和ρi,式(7.1.2-1) 中k 值往往不便確定。當(dāng)k 值不便確定,或保護(hù)材料的吸熱能力較小(ci和 ρi較?。r(shí),可忽略其影響(偏于安全),令
即得式(7.1.2-2)。當(dāng)所選保護(hù)材料含有較大水分時(shí),溫度上升到100 ℃ 水分蒸發(fā),吸收的熱量大部分用于蒸發(fā)水分,而保護(hù)材料的溫度基本不升高。當(dāng)水分蒸發(fā)完后,保護(hù)材料溫度重新上升。此后,升溫曲線與干材料相似,但需看滯后時(shí)間tv。滯后時(shí)間tv 即水分蒸發(fā)所占用的時(shí)間,根據(jù)ECCS 試驗(yàn)結(jié)果給出式(7.1.2-3)。詳細(xì)內(nèi)容請參見屈立軍等著《 建筑結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)》 (中國建材工業(yè)出版社,1995 年).
7.1.3、7.1.4 實(shí)質(zhì)上是按5.1.3 條第一款的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)整體抗火設(shè)計(jì)。


住宅設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50096
電動(dòng)汽車充電站設(shè)計(jì)規(guī)
