建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)程實用教案

1、鋼材不耐火，其屈服強度，彈性模量隨著溫度的上升而下降。400C時，其強度降低一半，600C時，完全喪失承載力。鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限0.25H。由于(yuy)約束作用，加速結(jié)構(gòu)破壞。第1頁/共43頁第一頁，共44頁。國外從60年代開始就著手通過理論分析和計算確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能和熱力學(xué)性能。如：英國、澳大利亞、歐洲規(guī)范(gufn)均給出了計算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火時間的理論方法。國內(nèi)沒有鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范(gufn)。第2頁/共43頁第二頁，共44頁。1 總則(zngz)2 符號和術(shù)語3 鋼結(jié)構(gòu)耐火極限要求4 鋼材及防火被覆材料特性5 鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計規(guī)定6 鋼結(jié)構(gòu)抗火計算7 鋼結(jié)構(gòu)抗火驗算8 鋼結(jié)構(gòu)防火保護

2、構(gòu)造及施工要求 第3頁/共43頁第三頁，共44頁。一 、總則(zngz)1.0.2 本規(guī)程適用于下列新建、擴建和改建本規(guī)程適用于下列新建、擴建和改建(gijin)的各類鋼結(jié)構(gòu)建筑和其它建筑中的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件：的各類鋼結(jié)構(gòu)建筑和其它建筑中的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件：1 民用鋼結(jié)構(gòu)建筑；民用鋼結(jié)構(gòu)建筑；2 工業(yè)用鋼結(jié)構(gòu)建筑；工業(yè)用鋼結(jié)構(gòu)建筑；3 工業(yè)和民用建筑中的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件。工業(yè)和民用建筑中的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件。第4頁/共43頁第四頁，共44頁。二、鋼結(jié)構(gòu)耐火(nai hu)極限要求第5頁/共43頁第五頁，共44頁。 耐火等級 h構(gòu)件名稱單、多層建筑高層建筑 一級二級三級四級一級二級柱支承多層的柱不燃燒體3.00不燃燒體2

3、.50不燃燒體2.50難燃燒體0.50不燃燒體3.00不燃燒體2.50支承單層的柱不燃燒體2.50不燃燒體2.00不燃燒體2.00燃燒體梁不燃燒體2.00不燃燒體1.50不燃燒體1.00難燃燒體0.50不燃燒體2.00不燃燒體1.50樓板不燃燒體1.50不燃燒體1.00不燃燒體0.50難燃燒體0.25不燃燒體1.50不燃燒體1.00屋頂承重構(gòu)件不燃燒體1.50不燃燒體0.50燃燒體燃燒體疏散樓梯不燃燒體1.50不燃燒體1.00不燃燒體1.00燃燒體第6頁/共43頁第六頁，共44頁。注：預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件的節(jié)點縫隙或金屬承重構(gòu)件節(jié)點的外露部位，必須加設(shè)防火保護層，其耐火極限(jxin)不應(yīng)低于表

4、3.2.1相應(yīng)建筑構(gòu)件的耐火極限(jxin)。第7頁/共43頁第七頁，共44頁。3.2.2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件(gujin)應(yīng)采用外包敷不燃燒體或噴應(yīng)采用外包敷不燃燒體或噴涂防火涂料等防火保護措施，涂防火涂料等防火保護措施，其耐火極限不應(yīng)低于表其耐火極限不應(yīng)低于表3.2.1和本節(jié)的有關(guān)規(guī)定。和本節(jié)的有關(guān)規(guī)定。第8頁/共43頁第八頁，共44頁。注：注： 鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件的防火保鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件的防火保護 措 施 主 要 分 包 敷 不 燃 材 料護 措 施 主 要 分 包 敷 不 燃 材 料（澆筑混凝土和砌塊、采用輕（澆筑混凝土和砌塊、采用輕質(zhì)防火厚板、復(fù)合質(zhì)防火厚板、復(fù)合(fh)保護）保護）和噴

5、涂防火涂料兩種。和噴涂防火涂料兩種。P279-280第第4.3.1條條 、 P299 第第8.1.1條條 。第9頁/共43頁第九頁，共44頁。防火涂料膨脹型(薄型）： 涂層厚度小于7mm，涂層在2-3mm，稱超薄型；適用于：耐火極限在1.5h以下的室內(nèi)裸露鋼結(jié)構(gòu)、輕型屋蓋鋼結(jié)構(gòu)及有裝飾要求的鋼結(jié)構(gòu)。非膨脹型（厚型、隔熱型）：耐火極限在1.5h以上(yshng)的永久性高層、多層建筑的鋼結(jié)構(gòu)。P278 第4.2.1條、 P299第8.1.4條第10頁/共43頁第十頁，共44頁。4.2.2 選用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)符合以下選用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)符合以下要求：要求：1、應(yīng)有、應(yīng)有(yn yu)產(chǎn)品鑒定證書

6、，以產(chǎn)品鑒定證書，以及國家指定的防火建材檢測機構(gòu)提供及國家指定的防火建材檢測機構(gòu)提供的產(chǎn)品耐火性能的檢測報告并有消防的產(chǎn)品耐火性能的檢測報告并有消防監(jiān)督部門核發(fā)的生產(chǎn)許可證；監(jiān)督部門核發(fā)的生產(chǎn)許可證；2、非膨脹型防火涂料應(yīng)提供導(dǎo)熱系數(shù)、非膨脹型防火涂料應(yīng)提供導(dǎo)熱系數(shù)、比熱和密度參數(shù)；比熱和密度參數(shù)；第11頁/共43頁第十一頁，共44頁。3、用于制造防火涂料的原料不得使用(shyng)石棉材料和苯類溶劑。使用(shyng)干式噴涂施工工藝，不得采用主要成分為礦物纖維的涂料，以免有害人體健康和污染環(huán)境。4、防火涂料應(yīng)呈堿性或偏堿性。底層涂料應(yīng)能同防銹漆或鋼板相容，并有良好的結(jié)合力。第12頁/共43

7、頁第十二頁，共44頁。4.2.3 室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(tlio)的技術(shù)性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)性能應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料鋼結(jié)構(gòu)防火涂料(tlio)通用技通用技術(shù)條件（術(shù)條件（GB1490794）的規(guī)）的規(guī)定。定。第13頁/共43頁第十三頁，共44頁。露天鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用室外用的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，室外防火涂料除符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件(tiojin)（GB1490794）的規(guī)定外，還需考察其耐水性和耐候性。耐火極限在1.5h以上及室外用的鋼結(jié)構(gòu)不宜用薄型防火涂料.第14頁/共43頁第十四頁，共44頁。包敷不燃材料包括：P299 第8.1.1條1）澆筑

8、(jiozh)混凝土和砌筑磚塊2）采用輕質(zhì)防火厚板包敷：防火厚板：可直接保護鋼結(jié)構(gòu)（干作業(yè)，美、日、英等應(yīng)用較廣）防火薄板： 梁、柱經(jīng)厚涂型防火涂料后的裝飾面板。 第15頁/共43頁第十五頁，共44頁。3）復(fù)合保護：在緊貼鋼板用防火涂料或柔性氈狀材料（硅鋁酸棉氈、巖棉氈、玻璃棉氈）用鋼絲網(wǎng)將其固定于鋼材表面，外面用防火薄板封閉(fngb)，使其達到相應(yīng)的耐火極限。 第16頁/共43頁第十六頁，共44頁。 4.3.2 防火板材防火板材(bn ci)應(yīng)符合以下要求：應(yīng)符合以下要求： 1、應(yīng)為不燃性（、應(yīng)為不燃性（A級）材料；級）材料； 2、在高溫下（、在高溫下（965）線收縮率）線收縮率2； 3、

9、受火時不炸裂，不產(chǎn)生裂紋；、受火時不炸裂，不產(chǎn)生裂紋； 4、應(yīng)有產(chǎn)品鑒定證書，以及國家指定的防火建材檢測機構(gòu)提供的產(chǎn)品耐火性能的檢測報告，并有消防監(jiān)、應(yīng)有產(chǎn)品鑒定證書，以及國家指定的防火建材檢測機構(gòu)提供的產(chǎn)品耐火性能的檢測報告，并有消防監(jiān)督部門核發(fā)的生產(chǎn)許可證。督部門核發(fā)的生產(chǎn)許可證。第17頁/共43頁第十七頁，共44頁。當(dāng)采用防火材料用于鋼結(jié)構(gòu)防火保護時，生 產(chǎn) 廠 家 應(yīng) 提 供 導(dǎo) 熱 系 數(shù) 、 密 度(md)、比熱、強度和耐候性參數(shù)。第18頁/共43頁第十八頁，共44頁。對于建筑中梁、柱等主要承重構(gòu)件，且耐火極限(jxin)在1.5小時以上的，應(yīng)采用包敷不燃材料或采用非膨脹型（即厚型

10、）防火涂第19頁/共43頁第十九頁，共44頁。3.2.3 單、多層甲類廠、庫房單、多層甲類廠、庫房(kfng)和乙類廠房的耐火等級不和乙類廠房的耐火等級不應(yīng)低于二級，單、多層乙類、丙類庫應(yīng)低于二級，單、多層乙類、丙類庫房房(kfng)耐火等級不宜低于二級。耐火等級不宜低于二級。第20頁/共43頁第二十頁，共44頁。3.2.4 單、多層丙類廠房耐火等級不宜低單、多層丙類廠房耐火等級不宜低于 二 級 。 單 層 丙 類 廠 房 中 設(shè) 有 自 動于 二 級 。 單 層 丙 類 廠 房 中 設(shè) 有 自 動(zdng)噴水滅火系統(tǒng)全保護時，其各噴水滅火系統(tǒng)全保護時，其各構(gòu)件可不采取防火保護措施，其耐火

11、等級構(gòu)件可不采取防火保護措施，其耐火等級可 視 為 二 級 。 多 層 丙 類 廠 房 中 設(shè) 自 動可 視 為 二 級 。 多 層 丙 類 廠 房 中 設(shè) 自 動(zdng)噴水滅火系統(tǒng)全保護時，其柱、噴水滅火系統(tǒng)全保護時，其柱、梁的耐火極限可按表梁的耐火極限可按表3.2.1中相應(yīng)的規(guī)定中相應(yīng)的規(guī)定降低降低0.5h。第21頁/共43頁第二十一頁，共44頁。3.2.5 單層、多層、高層丁、戊類廠、單層、多層、高層丁、戊類廠、庫房中各構(gòu)件可不采取防火保護措施，庫房中各構(gòu)件可不采取防火保護措施，其耐火等級可視為二級，但使用甲、乙、其耐火等級可視為二級，但使用甲、乙、丙類液體丙類液體(yt)或可燃氣

12、體的部位，其或可燃氣體的部位，其耐火極限不應(yīng)低于表耐火極限不應(yīng)低于表3.2.1中的規(guī)定。中的規(guī)定。第22頁/共43頁第二十二頁，共44頁。3.2.6 單層、多層重要的公共建筑應(yīng)單層、多層重要的公共建筑應(yīng)采用一、二級耐火等級。當(dāng)建筑物中采用一、二級耐火等級。當(dāng)建筑物中設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)全保護時，其柱、設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)全保護時，其柱、梁的耐火極限梁的耐火極限(jxin)可按表可按表3.2.1中中相應(yīng)的規(guī)定降低相應(yīng)的規(guī)定降低0.5h。第23頁/共43頁第二十三頁，共44頁。3.2.7 單層、多層一般公共建筑、單層、多層一般公共建筑、 居居住建筑的耐火等級不應(yīng)低于二級。住建筑的耐火等級不應(yīng)低于二級。

13、當(dāng)建筑物中設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)全保護當(dāng)建筑物中設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)全保護時，其各建筑構(gòu)件的耐火極限可按表時，其各建筑構(gòu)件的耐火極限可按表3.2.1中相應(yīng)中相應(yīng)(xingyng)的耐火極限的耐火極限降低一半。降低一半。第24頁/共43頁第二十四頁，共44頁。注：重要公共建筑 ：性質(zhì)重要、人員密集、發(fā)生火災(zāi)后損失大、影響大、傷亡大的公共建筑。（如：省、市級以上的機關(guān)辦公樓，電子計算機 中 心 ， 通 訊 中 心 ， 賓 館(bngun)，大型商場、超市、體育館、展覽廳、影劇院、娛樂場所等）。第25頁/共43頁第二十五頁，共44頁。本條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，如人員密度小

14、于0.5人/m2 ，火災(zāi)荷載(hzi)小于100kg/m2的公共建筑。游泳館、體操館等。第26頁/共43頁第二十六頁，共44頁。3.2.8 單層、多層重要的公共建筑，單層、多層重要的公共建筑，甲、乙、丙類廠、庫房和高層（包括裙甲、乙、丙類廠、庫房和高層（包括裙房、中庭）建筑中的屋頂承重構(gòu)件，當(dāng)房、中庭）建筑中的屋頂承重構(gòu)件，當(dāng)設(shè)有自動設(shè)有自動(zdng)噴水滅火系統(tǒng)保護噴水滅火系統(tǒng)保護時，該屋頂承重構(gòu)件可不采取其他防火時，該屋頂承重構(gòu)件可不采取其他防火保護措施。保護措施。單層、多層的丁、戊類廠、庫房（使用單層、多層的丁、戊類廠、庫房（使用甲、乙、丙類液體或可燃氣體的部位除甲、乙、丙類液體或可燃

15、氣體的部位除外）、一般公共建筑、居住建筑的屋頂外）、一般公共建筑、居住建筑的屋頂承重構(gòu)件可不采取防火保護措施。承重構(gòu)件可不采取防火保護措施。第27頁/共43頁第二十七頁，共44頁。注：自動噴水滅火系統(tǒng)保護鋼屋架承重構(gòu)件時，噴頭(pntu)應(yīng)沿著屋頂承重構(gòu)件方向布置，且應(yīng)布置在鋼結(jié)構(gòu)的上方，噴頭(pntu)間距宜為2.2米左右，系統(tǒng)可獨立設(shè)置，也可與自動滅火系統(tǒng)合用。第28頁/共43頁第二十八頁，共44頁。3.2.9 一類一類(y li)高層建筑的耐火高層建筑的耐火等級應(yīng)為一級。等級應(yīng)為一級。第29頁/共43頁第二十九頁，共44頁。3.2.10 高層工業(yè)建筑高層工業(yè)建筑(jinzh)（丁、戊類除

16、外）、二類高層民用（丁、戊類除外）、二類高層民用建筑建筑(jinzh)和裙房的耐火等級和裙房的耐火等級不應(yīng)低于二級。不應(yīng)低于二級。當(dāng)建筑當(dāng)建筑(jinzh)物中設(shè)自動噴水物中設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)全保滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)全保護時，其柱、梁的耐火極限可按表護時，其柱、梁的耐火極限可按表3.2.1中相應(yīng)的規(guī)定降低中相應(yīng)的規(guī)定降低0.5h。 第30頁/共43頁第三十頁，共44頁。3.2.11 壓型壓型(y xn)鋼板在樓板鋼板在樓板中僅起模板作用時，可不采取防火保中僅起模板作用時，可不采取防火保護措施。壓型護措施。壓型(y xn)鋼板在樓板鋼板在樓板中起承重作用時應(yīng)采取防火保護措

17、施，中起承重作用時應(yīng)采取防火保護措施，但壓型但壓型(y xn)鋼板鋼板混凝土組合混凝土組合樓板的耐火極限不低于本節(jié)有關(guān)規(guī)定樓板的耐火極限不低于本節(jié)有關(guān)規(guī)定時，可不采取防火保護措施。時，可不采取防火保護措施。第31頁/共43頁第三十一頁，共44頁。 壓型鋼板混凝土組合樓板在美國、澳大利亞、英國等國家應(yīng)用較廣泛，如凡符合美國UL（Underwriters Laboratories Inc.）Directory中相應(yīng)耐火極限對應(yīng)的技術(shù)、構(gòu)造(guzo)等要求施工的壓型鋼板混凝土組合樓板，在世界許多國家都承認(rèn)，不需另外作耐火極限的檢測試驗。又如英國標(biāo)準(zhǔn)對于耐火極限為1.5h時壓型鋼板混凝土組合樓板厚度

18、構(gòu)造(guzo)要求，見表3.2.11，如混凝土厚度滿足表中要求，則樓板無需采取防火保護措施。第32頁/共43頁第三十二頁，共44頁。表3.2.11 耐火極限為1.5h時無保護層壓型鋼板混凝土組合樓板(lubn)構(gòu)造要求(英國標(biāo)準(zhǔn)） h1 h801h110h類別普 通內(nèi)扣型 圖例樓板厚度(mm)第33頁/共43頁第三十三頁，共44頁。3.2.12 建筑物的承重鋼結(jié)構(gòu)中灌注建筑物的承重鋼結(jié)構(gòu)中灌注防凍、防腐并能循環(huán)的溶液，且建筑防凍、防腐并能循環(huán)的溶液，且建筑中設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)全保護時，其中設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)全保護時，其承重結(jié)構(gòu)可不再采取承重結(jié)構(gòu)可不再采取(ciq)其它防其它防火保護措施?；鸨?/p>

19、護措施。第34頁/共43頁第三十四頁，共44頁。 注：美國堪薩斯州銀行大廈及匹茲堡鋼鐵公司大廈對其承重空心鋼采用獨特處理，在其中注：美國堪薩斯州銀行大廈及匹茲堡鋼鐵公司大廈對其承重空心鋼采用獨特處理，在其中(qzhng)灌注灌注防凍、防腐的溶液，火災(zāi)時通過其循環(huán)吸熱而保證了結(jié)構(gòu)的安全。但這種保護鋼結(jié)構(gòu)的方法目前運用不多。防凍、防腐的溶液，火災(zāi)時通過其循環(huán)吸熱而保證了結(jié)構(gòu)的安全。但這種保護鋼結(jié)構(gòu)的方法目前運用不多。第35頁/共43頁第三十五頁，共44頁。3.2.13 多層、高層建筑中當(dāng)設(shè)有自動多層、高層建筑中當(dāng)設(shè)有自動噴水滅火噴水滅火(mi hu)系統(tǒng)全保護（包括系統(tǒng)全保護（包括封閉樓梯間、防煙樓梯間），高層建筑封閉樓梯間、防煙樓梯間），高層建筑的防煙樓梯間及其前室設(shè)正壓送風(fēng)系統(tǒng)的防煙樓梯間及其前室設(shè)正壓送風(fēng)系統(tǒng)時，樓梯間中的鋼結(jié)構(gòu)可不采取其它防時，樓梯間中的鋼結(jié)構(gòu)可不采取其它防火保護措施?；鸨Ｗo措施。第36頁/共43頁第三十六頁，共44頁。下列(xili)建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防火保護層厚度應(yīng)通過計算確定：1、高度超過120m的建筑；2、火災(zāi)荷載密度大于200kg/m2的耐火等級為一級的建筑；3、設(shè)計人員或建設(shè)單位要求進行的建筑。第37頁/共43頁第三十七頁，共44頁。7.1.3 進行鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火驗算的一般步驟如下：1