建筑钢结构防火技术规程实用教案

1、钢材不耐火，其屈服强度，弹性模量随着温度的上升而下降。400C时，其强度降低一半，600C时，完全丧失承载力。钢结构的耐火极限0.25H。由于(yuy)约束作用，加速结构破坏。第1页/共43页第一页，共44页。国外从60年代开始就着手通过理论分析和计算确定结构构件的力学性能和热力学性能。如：英国、澳大利亚、欧洲规范(gufn)均给出了计算钢结构构件的耐火时间的理论方法。国内没有钢结构防火规范(gufn)。第2页/共43页第二页，共44页。1 总则(zngz)2 符号和术语3 钢结构耐火极限要求4 钢材及防火被覆材料特性5 钢结构抗火设计规定6 钢结构抗火计算7 钢结构抗火验算8 钢结构防火保护

2、构造及施工要求 第3页/共43页第三页，共44页。一 、总则(zngz)1.0.2 本规程适用于下列新建、扩建和改建本规程适用于下列新建、扩建和改建(gijin)的各类钢结构建筑和其它建筑中的钢结构构件：的各类钢结构建筑和其它建筑中的钢结构构件：1 民用钢结构建筑；民用钢结构建筑；2 工业用钢结构建筑；工业用钢结构建筑；3 工业和民用建筑中的钢结构构件。工业和民用建筑中的钢结构构件。第4页/共43页第四页，共44页。二、钢结构耐火(nai hu)极限要求第5页/共43页第五页，共44页。 耐火等级 h构件名称单、多层建筑高层建筑 一级二级三级四级一级二级柱支承多层的柱不燃烧体3.00不燃烧体2

3、.50不燃烧体2.50难燃烧体0.50不燃烧体3.00不燃烧体2.50支承单层的柱不燃烧体2.50不燃烧体2.00不燃烧体2.00燃烧体梁不燃烧体2.00不燃烧体1.50不燃烧体1.00难燃烧体0.50不燃烧体2.00不燃烧体1.50楼板不燃烧体1.50不燃烧体1.00不燃烧体0.50难燃烧体0.25不燃烧体1.50不燃烧体1.00屋顶承重构件不燃烧体1.50不燃烧体0.50燃烧体燃烧体疏散楼梯不燃烧体1.50不燃烧体1.00不燃烧体1.00燃烧体第6页/共43页第六页，共44页。注：预制钢筋混凝土构件的节点缝隙或金属承重构件节点的外露部位，必须加设防火保护层，其耐火极限(jxin)不应低于表

4、3.2.1相应建筑构件的耐火极限(jxin)。第7页/共43页第七页，共44页。3.2.2 钢结构构件钢结构构件(gujin)应采用外包敷不燃烧体或喷应采用外包敷不燃烧体或喷涂防火涂料等防火保护措施，涂防火涂料等防火保护措施，其耐火极限不应低于表其耐火极限不应低于表3.2.1和本节的有关规定。和本节的有关规定。第8页/共43页第八页，共44页。注：注： 钢结构承重构件的防火保钢结构承重构件的防火保护 措 施 主 要 分 包 敷 不 燃 材 料护 措 施 主 要 分 包 敷 不 燃 材 料（浇筑混凝土和砌块、采用轻（浇筑混凝土和砌块、采用轻质防火厚板、复合质防火厚板、复合(fh)保护）保护）和喷

5、涂防火涂料两种。和喷涂防火涂料两种。P279-280第第4.3.1条条 、 P299 第第8.1.1条条 。第9页/共43页第九页，共44页。防火涂料膨胀型(薄型）： 涂层厚度小于7mm，涂层在2-3mm，称超薄型；适用于：耐火极限在1.5h以下的室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构。非膨胀型（厚型、隔热型）：耐火极限在1.5h以上(yshng)的永久性高层、多层建筑的钢结构。P278 第4.2.1条、 P299第8.1.4条第10页/共43页第十页，共44页。4.2.2 选用钢结构防火涂料应符合以下选用钢结构防火涂料应符合以下要求：要求：1、应有、应有(yn yu)产品鉴定证书

6、，以产品鉴定证书，以及国家指定的防火建材检测机构提供及国家指定的防火建材检测机构提供的产品耐火性能的检测报告并有消防的产品耐火性能的检测报告并有消防监督部门核发的生产许可证；监督部门核发的生产许可证；2、非膨胀型防火涂料应提供导热系数、非膨胀型防火涂料应提供导热系数、比热和密度参数；比热和密度参数；第11页/共43页第十一页，共44页。3、用于制造防火涂料的原料不得使用(shyng)石棉材料和苯类溶剂。使用(shyng)干式喷涂施工工艺，不得采用主要成分为矿物纤维的涂料，以免有害人体健康和污染环境。4、防火涂料应呈碱性或偏碱性。底层涂料应能同防锈漆或钢板相容，并有良好的结合力。第12页/共43

7、页第十二页，共44页。4.2.3 室内钢结构防火涂料室内钢结构防火涂料(tlio)的技术性能应符合现行国家标准的技术性能应符合现行国家标准钢结构防火涂料钢结构防火涂料(tlio)通用技通用技术条件（术条件（GB1490794）的规）的规定。定。第13页/共43页第十三页，共44页。露天钢结构，应选用室外用的钢结构防火涂料，室外防火涂料除符合现行国家标准钢结构防火涂料通用技术条件(tiojin)（GB1490794）的规定外，还需考察其耐水性和耐候性。耐火极限在1.5h以上及室外用的钢结构不宜用薄型防火涂料.第14页/共43页第十四页，共44页。包敷不燃材料包括：P299 第8.1.1条1）浇筑

8、(jiozh)混凝土和砌筑砖块2）采用轻质防火厚板包敷：防火厚板：可直接保护钢结构（干作业，美、日、英等应用较广）防火薄板： 梁、柱经厚涂型防火涂料后的装饰面板。 第15页/共43页第十五页，共44页。3）复合保护：在紧贴钢板用防火涂料或柔性毡状材料（硅铝酸棉毡、岩棉毡、玻璃棉毡）用钢丝网将其固定于钢材表面，外面用防火薄板封闭(fngb)，使其达到相应的耐火极限。 第16页/共43页第十六页，共44页。 4.3.2 防火板材防火板材(bn ci)应符合以下要求：应符合以下要求： 1、应为不燃性（、应为不燃性（A级）材料；级）材料； 2、在高温下（、在高温下（965）线收缩率）线收缩率2； 3、

9、受火时不炸裂，不产生裂纹；、受火时不炸裂，不产生裂纹； 4、应有产品鉴定证书，以及国家指定的防火建材检测机构提供的产品耐火性能的检测报告，并有消防监、应有产品鉴定证书，以及国家指定的防火建材检测机构提供的产品耐火性能的检测报告，并有消防监督部门核发的生产许可证。督部门核发的生产许可证。第17页/共43页第十七页，共44页。当采用防火材料用于钢结构防火保护时，生 产 厂 家 应 提 供 导 热 系 数 、 密 度(md)、比热、强度和耐候性参数。第18页/共43页第十八页，共44页。对于建筑中梁、柱等主要承重构件，且耐火极限(jxin)在1.5小时以上的，应采用包敷不燃材料或采用非膨胀型（即厚型

10、）防火涂第19页/共43页第十九页，共44页。3.2.3 单、多层甲类厂、库房单、多层甲类厂、库房(kfng)和乙类厂房的耐火等级不和乙类厂房的耐火等级不应低于二级，单、多层乙类、丙类库应低于二级，单、多层乙类、丙类库房房(kfng)耐火等级不宜低于二级。耐火等级不宜低于二级。第20页/共43页第二十页，共44页。3.2.4 单、多层丙类厂房耐火等级不宜低单、多层丙类厂房耐火等级不宜低于 二 级 。 单 层 丙 类 厂 房 中 设 有 自 动于 二 级 。 单 层 丙 类 厂 房 中 设 有 自 动(zdng)喷水灭火系统全保护时，其各喷水灭火系统全保护时，其各构件可不采取防火保护措施，其耐火

11、等级构件可不采取防火保护措施，其耐火等级可 视 为 二 级 。 多 层 丙 类 厂 房 中 设 自 动可 视 为 二 级 。 多 层 丙 类 厂 房 中 设 自 动(zdng)喷水灭火系统全保护时，其柱、喷水灭火系统全保护时，其柱、梁的耐火极限可按表梁的耐火极限可按表3.2.1中相应的规定中相应的规定降低降低0.5h。第21页/共43页第二十一页，共44页。3.2.5 单层、多层、高层丁、戊类厂、单层、多层、高层丁、戊类厂、库房中各构件可不采取防火保护措施，库房中各构件可不采取防火保护措施，其耐火等级可视为二级，但使用甲、乙、其耐火等级可视为二级，但使用甲、乙、丙类液体丙类液体(yt)或可燃气

12、体的部位，其或可燃气体的部位，其耐火极限不应低于表耐火极限不应低于表3.2.1中的规定。中的规定。第22页/共43页第二十二页，共44页。3.2.6 单层、多层重要的公共建筑应单层、多层重要的公共建筑应采用一、二级耐火等级。当建筑物中采用一、二级耐火等级。当建筑物中设自动喷水灭火系统全保护时，其柱、设自动喷水灭火系统全保护时，其柱、梁的耐火极限梁的耐火极限(jxin)可按表可按表3.2.1中中相应的规定降低相应的规定降低0.5h。第23页/共43页第二十三页，共44页。3.2.7 单层、多层一般公共建筑、单层、多层一般公共建筑、 居居住建筑的耐火等级不应低于二级。住建筑的耐火等级不应低于二级。

13、当建筑物中设自动喷水灭火系统全保护当建筑物中设自动喷水灭火系统全保护时，其各建筑构件的耐火极限可按表时，其各建筑构件的耐火极限可按表3.2.1中相应中相应(xingyng)的耐火极限的耐火极限降低一半。降低一半。第24页/共43页第二十四页，共44页。注：重要公共建筑 ：性质重要、人员密集、发生火灾后损失大、影响大、伤亡大的公共建筑。（如：省、市级以上的机关办公楼，电子计算机 中 心 ， 通 讯 中 心 ， 宾 馆(bngun)，大型商场、超市、体育馆、展览厅、影剧院、娱乐场所等）。第25页/共43页第二十五页，共44页。本条中的一般公共建筑是指除了重要公共建筑以外的其它公共建筑，如人员密度小

14、于0.5人/m2 ，火灾荷载(hzi)小于100kg/m2的公共建筑。游泳馆、体操馆等。第26页/共43页第二十六页，共44页。3.2.8 单层、多层重要的公共建筑，单层、多层重要的公共建筑，甲、乙、丙类厂、库房和高层（包括裙甲、乙、丙类厂、库房和高层（包括裙房、中庭）建筑中的屋顶承重构件，当房、中庭）建筑中的屋顶承重构件，当设有自动设有自动(zdng)喷水灭火系统保护喷水灭火系统保护时，该屋顶承重构件可不采取其他防火时，该屋顶承重构件可不采取其他防火保护措施。保护措施。单层、多层的丁、戊类厂、库房（使用单层、多层的丁、戊类厂、库房（使用甲、乙、丙类液体或可燃气体的部位除甲、乙、丙类液体或可燃

15、气体的部位除外）、一般公共建筑、居住建筑的屋顶外）、一般公共建筑、居住建筑的屋顶承重构件可不采取防火保护措施。承重构件可不采取防火保护措施。第27页/共43页第二十七页，共44页。注：自动喷水灭火系统保护钢屋架承重构件时，喷头(pntu)应沿着屋顶承重构件方向布置，且应布置在钢结构的上方，喷头(pntu)间距宜为2.2米左右，系统可独立设置，也可与自动灭火系统合用。第28页/共43页第二十八页，共44页。3.2.9 一类一类(y li)高层建筑的耐火高层建筑的耐火等级应为一级。等级应为一级。第29页/共43页第二十九页，共44页。3.2.10 高层工业建筑高层工业建筑(jinzh)（丁、戊类除

16、外）、二类高层民用（丁、戊类除外）、二类高层民用建筑建筑(jinzh)和裙房的耐火等级和裙房的耐火等级不应低于二级。不应低于二级。当建筑当建筑(jinzh)物中设自动喷水物中设自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统全保灭火系统、火灾自动报警系统全保护时，其柱、梁的耐火极限可按表护时，其柱、梁的耐火极限可按表3.2.1中相应的规定降低中相应的规定降低0.5h。 第30页/共43页第三十页，共44页。3.2.11 压型压型(y xn)钢板在楼板钢板在楼板中仅起模板作用时，可不采取防火保中仅起模板作用时，可不采取防火保护措施。压型护措施。压型(y xn)钢板在楼板钢板在楼板中起承重作用时应采取防火保护措

17、施，中起承重作用时应采取防火保护措施，但压型但压型(y xn)钢板钢板混凝土组合混凝土组合楼板的耐火极限不低于本节有关规定楼板的耐火极限不低于本节有关规定时，可不采取防火保护措施。时，可不采取防火保护措施。第31页/共43页第三十一页，共44页。 压型钢板混凝土组合楼板在美国、澳大利亚、英国等国家应用较广泛，如凡符合美国UL（Underwriters Laboratories Inc.）Directory中相应耐火极限对应的技术、构造(guzo)等要求施工的压型钢板混凝土组合楼板，在世界许多国家都承认，不需另外作耐火极限的检测试验。又如英国标准对于耐火极限为1.5h时压型钢板混凝土组合楼板厚度

18、构造(guzo)要求，见表3.2.11，如混凝土厚度满足表中要求，则楼板无需采取防火保护措施。第32页/共43页第三十二页，共44页。表3.2.11 耐火极限为1.5h时无保护层压型钢板混凝土组合楼板(lubn)构造要求(英国标准） h1 h801h110h类别普 通内扣型 图例楼板厚度(mm)第33页/共43页第三十三页，共44页。3.2.12 建筑物的承重钢结构中灌注建筑物的承重钢结构中灌注防冻、防腐并能循环的溶液，且建筑防冻、防腐并能循环的溶液，且建筑中设自动喷水灭火系统全保护时，其中设自动喷水灭火系统全保护时，其承重结构可不再采取承重结构可不再采取(ciq)其它防其它防火保护措施。火保

19、护措施。第34页/共43页第三十四页，共44页。 注：美国堪萨斯州银行大厦及匹兹堡钢铁公司大厦对其承重空心钢采用独特处理，在其中注：美国堪萨斯州银行大厦及匹兹堡钢铁公司大厦对其承重空心钢采用独特处理，在其中(qzhng)灌注灌注防冻、防腐的溶液，火灾时通过其循环吸热而保证了结构的安全。但这种保护钢结构的方法目前运用不多。防冻、防腐的溶液，火灾时通过其循环吸热而保证了结构的安全。但这种保护钢结构的方法目前运用不多。第35页/共43页第三十五页，共44页。3.2.13 多层、高层建筑中当设有自动多层、高层建筑中当设有自动喷水灭火喷水灭火(mi hu)系统全保护（包括系统全保护（包括封闭楼梯间、防烟楼梯间），高层建筑封闭楼梯间、防烟楼梯间），高层建筑的防烟楼梯间及其前室设正压送风系统的防烟楼梯间及其前室设正压送风系统时，楼梯间中的钢结构可不采取其它防时，楼梯间中的钢结构可不采取其它防火保护措施。火保护措施。第36页/共43页第三十六页，共44页。下列(xili)建筑钢结构构件的防火保护层厚度应通过计算确定：1、高度超过120m的建筑；2、火灾荷载密度大于200kg/m2的耐火等级为一级的建筑；3、设计人员或建设单位要求进行的建筑。第37页/共43页第三十七页，共44页。7.1.3 进行钢结构构件抗火验算的一般步骤如下：1