3.0.1 單、多層建筑和高層建筑中的各類鋼構(gòu)件、組合構(gòu)件等的耐火極限不應(yīng)低于表3.0.1 和本章的相關(guān)規(guī)定。當(dāng)?shù)陀谝?guī)定的要求時，應(yīng)采取外包覆不燃燒體或其他防火隔熱的措施。 表3.0.1 單、多層和高層建筑構(gòu)件的耐火極限        注:對造紙車間,變壓器裝配車間,大型機(jī)械裝配車間,卷煙生產(chǎn)車間,印刷車間等及類似的車間,建筑耐火等級較高時,吊車梁體系的耐火極不應(yīng)低于表中梁的耐火極限要求。
3.0.2 鋼結(jié)構(gòu)公共建筑和用于丙類和丙類以上生產(chǎn)、倉儲的鋼結(jié)構(gòu)建筑中，宜設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)。
3.0.3 當(dāng)單層丙類廠房中設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)時，各類構(gòu)件可不再采取防火保護(hù)措施。
3.0.4 丁、戊類廠、庫房（使用甲、乙、丙類液體或可燃?xì)怏w的部位除外）中的構(gòu)件，可不采取防火保護(hù)措施。
3.0.5 當(dāng)單、多層一般公共建筑和居住建筑中設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)時，各類構(gòu)件的耐火極限可按表3.0.1 的相應(yīng)規(guī)定降低0.5h。 
3.0.6 對單、多層一般公共建筑和甲、乙、丙類廠、庫房的屋蓋承重構(gòu)件，當(dāng)設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)，且屋蓋承重構(gòu)件離地（樓）面的高度不小于6m 時，該屋蓋承重構(gòu)件可不采取其他防火保護(hù)措施。
3.0.7 除甲、乙、丙類庫房外的廠、庫房，建筑中設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)時，其柱、梁的耐火極限可按表3.0.1 的相應(yīng)的規(guī)定降低0.5h。
3.0.8 當(dāng)空心承重鋼構(gòu)件中灌注防凍、防腐并能循環(huán)的溶液，且建筑中設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)時，其承重結(jié)構(gòu)可不再采取其他防火保護(hù)措施。
3.0.9 當(dāng)多、高層建筑中設(shè)有自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)（包括封閉樓梯間、防煙樓梯間），且高層建筑的防煙樓梯間及其前室設(shè)有正壓送風(fēng)系統(tǒng)時，樓梯間中的鋼構(gòu)件可不采取其他防火保護(hù)措施；當(dāng)多層建筑中的敞開樓梯、敞開樓梯間采用鋼結(jié)構(gòu)時，應(yīng)采取有效的防火保護(hù)措施。
3.0.10 對于多功能、大跨度、大空間的建筑，可采用有科學(xué)依據(jù)的性能化設(shè)計方法，模擬實際火災(zāi)升溫，分析結(jié)構(gòu)的抗火性能，采取合理、有效的防火保護(hù)措施，保證結(jié)構(gòu)的抗火安全。
 

條文說明
  3 鋼結(jié)構(gòu)防火要求
3.0.1 本條中單、多層建筑是指《 建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GBJ16 ( 2 001 年修訂本）適用的建筑，即下列新建、擴(kuò)建和改建的工業(yè)與民用建筑：
    1 九層及九層以下的住宅（包括底層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點的住宅）和建筑高度不超過24m 的其他民用建筑以及建筑高度超過24m 的單層公共建筑；
    2 單、多層和高層工業(yè)建筑。
    本規(guī)范不適用于炸藥廠〔庫）、花炮廠（庫）、無窗廠房、地下建筑、煉油廠和石油化工廠的生產(chǎn)區(qū)。本條的高層建筑是指《 高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50045 ( 2001 年版）適用的建筑，即下列新建、擴(kuò)建和改建的高層建筑及其裙房：
    1 十層和十層以上的居住建筑（包括首層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點的住宅）； 
    2 建筑高度超過24m 的公共建筑。
　表3.0.1 注中所考慮的是，此類車間生產(chǎn)時日產(chǎn)量較高，其材料要求采用抗疲勞，且具有沖擊韌性特殊保證的鋼材，若吊車梁體系在火災(zāi)中損壞，重新訂貨和加工的周期較長，不利火災(zāi)后重建和恢復(fù)生產(chǎn)。
　表3.0.1 中建筑物耐火等級系根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《 建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16 ( 2001 年版）和《 高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50045 ( 2001 年版）的規(guī)定。為便于應(yīng)用，表1～4 歸納了各類建筑物的耐火等級。其中，高層建筑物的分類見表5 ，單、多層廠房、庫房的火災(zāi)危險性分類見表6 和表7。 表1 民用建筑的耐火等級與層數(shù)、長度和面積的關(guān)系   注：1 重要的公共建筑采用一、二級耐火等級。商店、學(xué)校、食堂、菜市場如采用一、二級耐火等級的建筑有困難?？刹捎萌S耐火等級的建筑。
    2 建筑物的長度，系指建筑手各分段中線長度的總和，如遇不規(guī)則的平面而有各種不同量法時，應(yīng)采用較大值。
    3 建筑內(nèi)設(shè)有自動滅火設(shè)備時，每層最大允許建筑面積可按本表增加1倍；局部設(shè)置時，增加的面積可按該局部面積1倍計算。
    4 防火分區(qū)間采用防火分隔，當(dāng)有困難時，可采用防火卷簾和水幕分隔。 表2 高層同用建筑耐火等級
    表3 廠房的耐火等級與層數(shù)和樓面面積的關(guān)系   續(xù)表 3       注：1 防火分區(qū)間應(yīng)采用防火墻分隔。一、二級耐火等級的單層廠房（甲類廠房除外）如面積超過本表的規(guī)定，且設(shè)置防火坡有困難時，可用防火水幕帶或防火卷簾加水幕分隔。
        2 一級耐火等級的多層和二級耐火等級的單、多層紡織廠房（麻紗廠除外），其允許樓面面積可按本表規(guī)定增加50 % ，但上述廠房的原棉開包、清花車間均應(yīng)設(shè)防火坡分隔。
        3 一、二級耐火等級的單、多層造紙生產(chǎn)聯(lián)合廠房，其防火分區(qū)最大允許占地面積可按本表的規(guī)定增加1.5倍。
        4 甲、乙、丙類廠房設(shè)有自動滅火設(shè)備時，防火分區(qū)最大允許占地面積可按本表的規(guī)定增加1 倍;丁、戊類廠房裝設(shè)有自動滅火設(shè)備時，其占地面積不限。局部設(shè)置時，增加面積可按該局部面積的1倍計算。
        5 一、二級耐火等級的谷物簡倉工作塔，且每層人數(shù)不超過2 人時，最多允許層數(shù)可不受本表限制。
        6 郵政樓的郵件處理中心可按丙類廠房確定。 表4 庫房的耐火等級下層數(shù)和樓面面積的關(guān)系   續(xù)表 4       注：1 高層庫房、高架倉庫和簡倉的耐火等級不應(yīng)低于二級；二級耐火等級的筒倉可采用鋼板倉。儲存特殊貴重物品的庫房，其耐火等級宜為一級。
        2 獨立建造的硝酸銨庫房、電石庫房、聚乙烯庫房、尿素庫房、配煤庫房以及車站、碼頭、機(jī)場內(nèi)的中轉(zhuǎn)倉庫，其建筑面積可按本表的規(guī)定增加l 倍，但耐火等級不應(yīng)低于二級。
        3 裝有自動滅火設(shè)備的庫房，其建筑面積可按本表和注2 的規(guī)定增加1 倍。
        4 石油庫內(nèi)桶裝油品庫房面積可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《 石油庫設(shè)計規(guī)范》 GB 50074 執(zhí)行。
        5 煤均化庫防火分區(qū)最大允許建筑面積可為1200O㎡，但耐火等級不應(yīng)低于二級。 表5 高層同用建筑分類   表6 生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類   續(xù)表6       注：1 在生產(chǎn)過程中，如使用或產(chǎn)生易燃、可燃物質(zhì)的量較少，不足以構(gòu)成。炸或火災(zāi)危險時，可以按實際情況確定其火災(zāi)危險性的類別。
        2 一座廠房內(nèi)或防火分區(qū)內(nèi)有不同性質(zhì)的生產(chǎn)時，其分類應(yīng)按火災(zāi)危險性較大的部分確定，但火災(zāi)危險性大的部分占本層或本防火區(qū)面積的比例小于5%（丁、戊類生產(chǎn)廠房的油漆工段小于10% )，且發(fā)生事故時不足以蕊延到其他部位，或采取防火措施能防止火災(zāi)葵延時，可按火災(zāi)危險性較小的部分確定。
        3 丁、戊類生產(chǎn)廠房的油漆工段，當(dāng)采用封閉噴漆工藝時，封閉噴漆空間內(nèi)保持負(fù)壓，且油漆工段設(shè)置可燃?xì)怏w濃度報普系統(tǒng)或自動抑好系統(tǒng)時。油漆工段占其所在防火分區(qū)面積的比例不應(yīng)超過20％。  表7 倉庫儲存手品的火災(zāi)危險性       注：難燃物品、非燃物品的可燃包裝紙重量超過本身重量1/4時，或難燃物品、非燃物品采用易燃可燃泡沫塑料包裝時，其火災(zāi)危險性應(yīng)為丙類。
　 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防火保護(hù)措施主要有包敷不燃材料和噴涂防火涂料兩種。包敷不燃材料包括：在鋼結(jié)構(gòu)外包敷防火板，砌磚、砌混凝土砌塊，包敷柔性氈狀材料等方法使其達(dá)到相應(yīng)的耐火極限。對于建筑中梁、柱等主要承重構(gòu)件，且耐火極限在1.5h 以上的，建議采用包敷不燃材料或采用非膨脹型（即厚型）防火涂料。
3.0.2 自動噴淋不但可以滅火，還可以冷卻鋼結(jié)構(gòu)，因此有條件時應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)建筑中安裝自動噴淋滅火系統(tǒng)。
3.0.3 建筑中設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)后，滅火、控火的成功率相當(dāng)高，有的國家和地區(qū)，近幾年來安裝的自動噴水滅火系統(tǒng)，滅火成功率達(dá)100%?？紤]到火災(zāi)中自動噴水火火系統(tǒng)的滅火對鋼結(jié)構(gòu)件升溫有延遲和控制作用，可將其效應(yīng)等效為對主要構(gòu)件（梁、柱）耐火極限要求的降低。本規(guī)范中當(dāng)個別房間采用固定氣體滅火系統(tǒng)時，該房間中各構(gòu)件的耐火極限同樣可根據(jù)相應(yīng)條文降低。由于甲、乙類廠、庫房和丙類庫房的火災(zāi)危險性大，火災(zāi)荷載也大，即使設(shè)了自動噴水滅火系統(tǒng)，其承重構(gòu)件的耐火極限也不能降低。單層丙類廠房考慮到火災(zāi)荷載沒有丙類庫房大，若設(shè)了自動噴水滅火系統(tǒng)全保護(hù)時，對各承重構(gòu)件可不再做其他防火保護(hù)；單層、多層、高層丁、戊類廠、庫房中火災(zāi)荷載小，不容易發(fā)生火災(zāi)，對其各承重構(gòu)件可不再做其他防火保護(hù)。
3.0.4 由于丁、戊類廠房、庫房火災(zāi)危險性和火災(zāi)荷載都很小，發(fā)生火災(zāi)的可能性也小，因此，鋼結(jié)構(gòu)可不采取防火保護(hù)措施。使用甲、乙、丙類液體或可燃?xì)怏w的部位，火災(zāi)危險性較大，其周圍的鋼結(jié)構(gòu)如梁、柱等應(yīng)采取防火保護(hù)措施。
3.0.5 本條中的一般公共建筑是指除了重要公共建筑以外的其他公共建筑，如人員密度小于0.5 人／㎡，火災(zāi)荷載密度小于184OMJ／㎡的公共建筑。
3.0.6 自動噴水滅火系統(tǒng)保護(hù)鋼屋架承重構(gòu)件時，噴頭應(yīng)沿著屋蓋承重構(gòu)件方向布置，且應(yīng)布置在鋼結(jié)構(gòu)的上方，噴頭間距宜為2.2m 左右，系統(tǒng)可獨立設(shè)置，也可與自動滅火系統(tǒng)合用。
3.0.8 美國堪薩斯州銀行大廈和匹茲堡鋼鐵公司大廈中的承重空心鋼構(gòu)件經(jīng)過獨特處理，在其中灌注了防凍、防腐的溶液，以使火災(zāi)時通過溶液循環(huán)吸熱可保證結(jié)構(gòu)的安全。但這種保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的方法目前應(yīng)用很少。
3.0.9 此條中，多層建筑的樓梯間應(yīng)為封閉樓梯間，高層建筑的樓梯間應(yīng)為防煙樓梯間。為確保疏散樓梯的安全，除建筑中設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)外，樓梯間和前室中也要設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。多層建筑中敞開樓梯和敞開樓梯間的主要承重鋼梁、鋼柱和踏步板等，在火災(zāi)情況下很容易遭受火和熱煙氣而破壞。建議鋼梁、鋼柱防火噴涂后，在樓梯下面用耐火材料封砌，將鋼梁和鋼柱包砌在里面，并采取在踏步板上面鋪蓋大理石和自動噴水保護(hù)樓梯等有效的防火措施。
3.0.10 鋼結(jié)構(gòu)的抗火性能化設(shè)計方法，是指根據(jù)建筑的實際情況模擬建筑的實際火災(zāi)升溫，進(jìn)而分析鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的升溫和受力情況，再根據(jù)規(guī)定的耐火極限要求驗算結(jié)構(gòu)的承載力，確定結(jié)構(gòu)是否需要保護(hù)和如何保護(hù)。
    對于多功能、大空間鋼結(jié)構(gòu)建筑，其火災(zāi)特性與標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)有較大差異，且這類結(jié)構(gòu)的整體性能對結(jié)構(gòu)抗火更為重要，故建議采用更合理的性能化抗火設(shè)計方法。對于其他鋼結(jié)構(gòu)建筑，如有條件和充分依據(jù)也可采用性能化抗火設(shè)計方法。
4.1.1 在高溫下，鋼材的有關(guān)物理參數(shù)應(yīng)按表4.1.1 采用。 表4.1.1 高溫下鋼材的物理參數(shù)   4.1.2 在高溫下，普通鋼材的彈性模量可按下式計算：   式中 T_S——溫度（OC）；
     E_T——溫度為Ts 時鋼材的彈性模量（MPa）；
     E——常溫下鋼材的彈性模量（MPa）；
     χ_T——高溫下鋼材彈性模量的折減系數(shù)，可按表4.1.2采用。 表4.1.2高溫下普通鋼材的彈性模量折減系數(shù)χ_T   續(xù)表 4.1.2   4.1.3 在高溫下，普通鋼材的屈服強(qiáng)度可按下式計算：    
式中 f_yT——溫度為Ts時鋼材的屈服強(qiáng)度（MPa）；
     f_y——常溫下鋼材的屈服強(qiáng)度（MPa）；
     f——常溫下鋼材的強(qiáng)度設(shè)計值（MPa）；
     γ_R——鋼構(gòu)件抗力分項系數(shù)，取γ_R ＝1.1；
     η_T——高溫下鋼材強(qiáng)度折減系數(shù)，可按表4.1.3采用。 表4.1.3 高溫下普通鋼材的強(qiáng)度折減系數(shù)η_T    
4.1.4 當(dāng)按第4.1.2、4.1.3條確定高溫下鋼材的特性時，常溫下鋼材的特性應(yīng)按現(xiàn)行國家的標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017的規(guī)定采用。
4.1.5 在高溫下，耐火鋼的彈性模量和屈服強(qiáng)度可分別按式（4.1.2-1）和（4.1.3-1）確定。其中，彈性模量這件系數(shù)χ_T 和屈服強(qiáng)度這件系數(shù)η_T可 分別按式（4.1.5-1）和（4.1.5-2）確定。  

條文說明
  4.1 鋼材
4.1.1 高溫下鋼材的熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容等隨溫度不同會有一定的變化，但為應(yīng)用方便，本規(guī)范取用了這些參數(shù)在高溫下的平均值。
4.1.2 、4.1.3 普通結(jié)構(gòu)鋼的屈服強(qiáng)度和彈性模量隨溫度升高而降低，且其屈服臺階變得越來越小。在溫度超過300 ℃ 以后，已無明顯的屈服極限和屈服平臺，因此，需要指定一個強(qiáng)度作為鋼材的名義屈服強(qiáng)度。通常以一定量的塑性殘余應(yīng)變（稱為名義應(yīng)變）所對應(yīng)的應(yīng)力作為鋼材的名義屈服強(qiáng)度。常溫下一般取0.2%應(yīng)變作為名義應(yīng)變，而在高溫下，對于名義應(yīng)變?nèi)≈瞪袩o一致的標(biāo)準(zhǔn)。ECCS規(guī)定，當(dāng)溫度超過400 ℃ 時，以0.5%應(yīng)變作為名義應(yīng)變，當(dāng)溫度低于400 ℃ 時，則在0.2 % ( 20℃時）和0.5%應(yīng)變之間線性插值確定。鋼梁、鋼柱抗火試驗表明，按上述方法確定的名義應(yīng)變值過于保守。英國BS 5950 Part8 提供了三個名義應(yīng)變水平的強(qiáng)度，以適應(yīng)各類構(gòu)件的不同要求，即2%應(yīng)變，適用于有防火保護(hù)的受彎組合構(gòu)件；1.5%應(yīng)變，適用于受彎鋼構(gòu)件；0.5 %應(yīng)變，適用于除上述兩類以外的構(gòu)件。歐洲規(guī)范EC3 、EC4 則取2%應(yīng)變作為名義應(yīng)變來確定鋼材的名義屈服強(qiáng)度。
    隨著研究工作的日益廣泛，對鋼材的高溫性能以及鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的反應(yīng)有了更深入、更具體的了解，最新的研究成果已傾向于采用較大的名義應(yīng)變來確定鋼材在高溫下的名義屈服強(qiáng)度。同濟(jì)大學(xué)對16Mn鋼與以譏且鋼進(jìn)行了較為系統(tǒng)的高溫材性試驗，量測了0.2%、0.5%、1.0%等三個名義應(yīng)變水平的高溫屈服強(qiáng)度。根據(jù)以上試驗數(shù)據(jù)，并參考?xì)W洲和英國等國家的規(guī)范，確定了本規(guī)范中高溫下普通結(jié)構(gòu)鋼屈服強(qiáng)度和彈性模量的擬合公式。
4.1.5 耐火鋼通過在結(jié)構(gòu)鋼中加入鋁等合金元素，使鋼材在高溫時析出碳化鉬MO₂C。由于此類化合物比鐵原子大，能起到阻止或減弱“滑移”的作用，從而提高鋼材高溫下的強(qiáng)度。耐火鋼不同于普通的耐熱鋼。耐熱鋼對鋼的高溫性能，如高溫持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度等有嚴(yán)格的要求，而耐火鋼只要求在規(guī)定的耐火時間（一般不超過3h ）內(nèi)能保持較高的強(qiáng)度水平即可。
    耐火鋼與普通結(jié)構(gòu)鋼在高溫下的熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容等熱物理參數(shù)差別很小，可直接參照普通結(jié)構(gòu)鋼的有關(guān)公式計算。
    由于目前各鋼鐵公司生產(chǎn)的耐火鋼的高溫材性有較大的差別，本規(guī)范中高溫下耐火鋼的彈性模量和屈服強(qiáng)度公式并不一定適用于所有品種，僅當(dāng)500～700℃ 時耐火鋼的實測彈性模量折減系數(shù)與式( 4.1.5-1）計算值的差異不超過 15% ，且實測屈服強(qiáng)度折減系數(shù)不低于式（4.1.5-2）計算值的10％時，該種耐火鋼才可按第4.1.5 條確定其高溫下的彈性模量和屈服強(qiáng)度。