行業(yè)知識
3.1 防火要求
3.1.1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計耐火極限應(yīng)根據(jù)建筑的耐火等級,按現(xiàn)行國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016的規(guī)定確定。柱間支撐的設(shè)計耐火極限應(yīng)與柱相同,樓蓋支撐的設(shè)計耐火極限應(yīng)與梁相同,屋蓋支撐和系桿的設(shè)計耐火極限應(yīng)與屋頂承重構(gòu)件相同。
3.1.2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限經(jīng)驗算低于設(shè)計耐火極限時,應(yīng)采取防火保護措施。
3.1.3 鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的防火保護應(yīng)與被連接構(gòu)件中防火保護要求最高者相同。
3.1.4 鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計文件應(yīng)注明建筑的耐火等級、構(gòu)件的設(shè)計耐火極限、構(gòu)件的防火保護措施、防火材料的性能要求及設(shè)計指標。
3.1.5 當(dāng)施工所用防火保護材料的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)與設(shè)計文件要求不一致時,應(yīng)根據(jù)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(yīng)經(jīng)設(shè)計單位認可。對于非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)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(jù)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(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計耐火極限確定依據(jù)。表1列出了現(xiàn)行國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016—2014對各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最低耐火極限要求,并結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計耐火極限能否達到要求,是關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)安全的重要指標。同時,本條所引用的現(xiàn)行國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016—2014對各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)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(gòu)件的設(shè)計耐火極限應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《建筑設(shè)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(shè)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(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)時,其屋頂承重構(gòu)件的設(shè)計耐火極限可按表1規(guī)定降低0.50h;
4 吊車梁的設(shè)計耐火極限不應(yīng)低于表1中梁的設(shè)計耐火極限。
根據(jù)受力性質(zhì)不同,屋蓋結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)整體受力性能影響很小,即使在火災(zāi)中出現(xiàn)破壞,也不會造成結(jié)構(gòu)整體失效。因此,不應(yīng)視為屋蓋主要結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)(如屋架)起到側(cè)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(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)失去整體穩(wěn)定性,造成整體傾覆。因此,此類檁條應(yīng)視為屋蓋主要結(jié)構(gòu)體系的一個組成部分,其設(shè)計耐火極限應(yīng)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(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限不滿足設(shè)計要求時的處理方法。通常,無防火保護鋼構(gòu)件的耐火時間為0.25h~0.50h,達不到絕大部分建筑構(gòu)件的設(shè)計耐火極限,需要進行防火保護。防火保護應(yīng)根據(jù)工程實際選用合理的防火保護方法、材料和構(gòu)造措施,做到安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理。防火保護層的厚度應(yīng)通過構(gòu)件耐火驗算確定,保證構(gòu)件的耐火極限達到規(guī)定的設(shè)計耐火極限。
保證鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的安全,對于防止和減少建筑鋼結(jié)構(gòu)的火災(zāi)危害、保護人身和財產(chǎn)安全極為重要。鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的破壞,本質(zhì)上是由于隨著火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)溫度的升高,鋼材強度下降,其承載力隨之下降,致使鋼結(jié)構(gòu)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(gòu)件,必須進行科學(xué)的防火設(shè)計,采取安全可靠、經(jīng)濟合理的防火保護措施,以延緩鋼構(gòu)件升溫,提高其耐火極限。本條規(guī)定對于保障鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)節(jié)點的防火保護措施。鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點是鋼結(jié)構(gòu)的一個基本組成部分,必須保證鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點在高溫作用下的安全。但是火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點受力復(fù)雜,耐火驗算工作量大。鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點處構(gòu)件、節(jié)點板、加勁肋等聚集,其截面形狀系數(shù)小于鄰近構(gòu)件,節(jié)點升溫較慢。為了簡化設(shè)計,基于“強節(jié)點、弱構(gòu)件”的設(shè)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(yīng)低于被連接構(gòu)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(yīng)小于所連接構(gòu)件防火涂層的最大厚度。
本條規(guī)定對于保障鋼結(jié)構(gòu)耐火安全至關(guān)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(jié)構(gòu)防火設(shè)計技術(shù)文件中應(yīng)注明的基本事項,這些事項與鋼結(jié)構(gòu)防火工程的質(zhì)量密切相關(guān)。防火保護措施及防火材料的性能要求、設(shè)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(dǎo)系數(shù)、防火保護層的厚度、防火保護的構(gòu)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(shù)指標。非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、防火板等材料的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)與防火保護層厚度無關(guān),因此根據(jù)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(jié)構(gòu)防火涂料的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)與防火保護層厚度有關(guān),最好直接根據(jù)等效熱阻確定防火保護層的厚度(涂層厚度)。