門式剛架鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)方法

1、Word文檔 門式剛架鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)方法 0、引言 2021年3月29日，住建部發(fā)布建科函202152號(hào)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、應(yīng)急管理部關(guān)于做好移交 承接建設(shè)工程消防設(shè)計(jì)審查驗(yàn)收職責(zé)的通知，限期各地應(yīng)在2021年6月30日前全部完成消防救援機(jī)構(gòu)向住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門移交建設(shè)工程消防設(shè)計(jì)審核、消防驗(yàn)收、備案和抽查工作。由于與地震相比，發(fā)生火災(zāi)的概率更大，各地住建部門對(duì)消防工作更加重視，對(duì)設(shè)計(jì)要求更加嚴(yán)格。鋼結(jié)構(gòu)以外的建筑工程消防設(shè)計(jì)主要由建筑、水、電和通風(fēng)專業(yè)完成，但鋼結(jié)構(gòu)工程由于涉及構(gòu)件在火災(zāi)下的承載力計(jì)算，結(jié)構(gòu)專業(yè)也卷入其中。雖然建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范GB51249-2021（以下簡(jiǎn)稱鋼結(jié)構(gòu)防

2、火規(guī)范）已發(fā)布數(shù)年，但許多設(shè)計(jì)和審圖人員對(duì)該規(guī)范仍不熟識(shí)，沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行，而建筑工程一旦發(fā)生火災(zāi)，事故調(diào)查部門首先就是審查圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是否滿意國(guó)家有關(guān)規(guī)范 ，假如不滿意，設(shè)計(jì)和審查人員將擔(dān)當(dāng)相應(yīng)責(zé)任，嚴(yán)峻時(shí)設(shè)計(jì)將擔(dān)當(dāng)法律責(zé)任。隨著設(shè)計(jì)終身責(zé)任制的廣泛宣揚(yáng)和各地住建部門對(duì)消防設(shè)計(jì)、驗(yàn)收越來(lái)越重視，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)單位和審查機(jī)構(gòu)開(kāi)頭重視鋼結(jié)構(gòu)工程的防火設(shè)計(jì)了。但鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范比較簡(jiǎn)單，完全吃透并不簡(jiǎn)單。筆者對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)問(wèn)題兩年前就開(kāi)頭重視，審圖時(shí)對(duì)未進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)的圖紙均提出審查看法。設(shè)計(jì)人員在收到審查看法后，借助設(shè)計(jì)程序，基本能完成鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)。 為拋磚引玉，筆者將自己總結(jié)的門式剛架輕型房屋鋼

3、結(jié)構(gòu)防火審查看法供應(yīng)給大家。該審查看法是針對(duì)建筑耐火等級(jí)為二級(jí)的門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱門剛結(jié)構(gòu)）的，對(duì)于其他鋼結(jié)構(gòu)工程，防火設(shè)計(jì)審查看法在此基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)增減即可。 本文篇幅較長(zhǎng)，第2部分比較簡(jiǎn)單，對(duì)于大部分讀者不需閱讀，只需閱讀第1、3、4、5節(jié)，然后借助設(shè)計(jì)程序（如PKPM）就可完成防火設(shè)計(jì)；對(duì)于不僅要知其然還要之其所以然的讀者需要全文閱讀。 1、門剛結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)通用審查看法 （1）按建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范GB51249-2021（以下簡(jiǎn)稱鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范） 第3.2.1條、第3.1.2條，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)按結(jié)構(gòu)耐火承載力極限狀態(tài)進(jìn)行耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限閱歷算低于設(shè)計(jì)

4、耐火極限時(shí)，應(yīng)實(shí)行防火愛(ài)護(hù)措施。 （2）供應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)的計(jì)算書(shū)及防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖。 （3）按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.1條，柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）的設(shè)計(jì)耐火極限與鋼柱相同，屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）的設(shè)計(jì)耐火極限與屋面鋼梁相同，因此，除對(duì)剛架的鋼柱、屋面鋼梁進(jìn)行防火設(shè)計(jì)外，還應(yīng)對(duì)柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）進(jìn)行防火設(shè)計(jì)計(jì)算。 （4）應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.3條注明：鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的防火愛(ài)護(hù)與被連接構(gòu)件中防火愛(ài)護(hù)要求最高者相同。 （5）按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.4條及條文說(shuō)明： 1）應(yīng)注明建筑耐火等級(jí)：二級(jí)； 2）應(yīng)注明設(shè)

5、計(jì)耐火極限：鋼柱、柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）為2.50小時(shí)；屋面鋼梁、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）為1.0小時(shí)（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.1條及條文說(shuō)明）； 3）應(yīng)注明鋼柱、柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）采納非膨脹型防火涂料（厚型），應(yīng)注明防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)i和防火愛(ài)護(hù)層厚度（即防火涂料的涂層厚度，下同）di，且di不應(yīng)小于15mm（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB14907-2021第5.1.5條）。 4）應(yīng)注明屋面鋼梁、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）是采納膨脹型防火涂料（薄型），還是采納非膨脹型防火涂料（厚型）。當(dāng)采納膨脹型防火涂料（薄型）時(shí)，只需注明防火愛(ài)

6、護(hù)層的等效熱阻Ri，但防火愛(ài)護(hù)層厚度不應(yīng)小于1.5mm（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB14907-2021第5.1.5條）；當(dāng)采納非膨脹型防火涂料（厚型）時(shí)，應(yīng)注明防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)i和防火愛(ài)護(hù)層厚度di，且di不應(yīng)小于15mm。 5）圖中注明的Ri、i、di應(yīng)和防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖及計(jì)算書(shū)全都； （6）應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.5條注明：當(dāng)施工所用防火愛(ài)護(hù)材料的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)i與設(shè)計(jì)文件要求不全都時(shí)，應(yīng)依據(jù)防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri相等的原則確定愛(ài)護(hù)層的施用厚度di，并應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)單位認(rèn)可。對(duì)于非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料（厚型），可按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范附錄A確定防火愛(ài)護(hù)層的施用厚度；對(duì)于膨脹型防

7、火涂料（薄型），可依據(jù)涂層的等效熱阻Ri直接確定其施用厚度。 （7）應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第4.1.3.5條注明：防火涂料與防腐涂料應(yīng)相容、匹配。 （8）防火涂料應(yīng)滿意鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB14907-2021標(biāo)準(zhǔn)。 2、審查看法的逐條解釋： 第（1）條審查看法：按建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范GB51249-2021（以下簡(jiǎn)稱鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范）第3.2.1條、第3.1.2條，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)按結(jié)構(gòu)耐火承載力極限狀態(tài)進(jìn)行耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限閱歷算低于設(shè)計(jì)耐火極限時(shí)，應(yīng)實(shí)行防火愛(ài)護(hù)措施。 解釋如下： 1）鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)不需進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算，只需進(jìn)行承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算。鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.2.

8、1條條文說(shuō)明指出：隨著溫度的上升，鋼材的彈性模量急劇下降，在火災(zāi)下構(gòu)件的變形顯著大于常溫受力狀態(tài)，按正常使用極限狀態(tài)來(lái)設(shè)計(jì)鋼構(gòu)件的防火愛(ài)護(hù)是過(guò)于嚴(yán)苛的。因此，火災(zāi)下允許鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的變形，不要求進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算。 鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.2.6條規(guī)定，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)，可采納耐火極限法、承載力法或臨界溫度法。該條條文說(shuō)明指出，三種耐火驗(yàn)算結(jié)果是完全相同的，耐火驗(yàn)算時(shí)只需采納其中之一即可。PKPM程序采納的是臨界溫度法。 2）人工采納臨界溫度法進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)的步驟應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2節(jié)條文說(shuō)明進(jìn)行： 第一步：按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.2.2條計(jì)算構(gòu)件最不利荷載

9、（作用）效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值。 鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.2.2條計(jì)算的構(gòu)件最不利荷載（作用）效應(yīng)組合是依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑牢靠度統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50068-2021、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2021中關(guān)于偶然設(shè)計(jì)狀況的荷載（作用）效應(yīng)組合原則制定的，恒載、樓面或屋面活荷載和風(fēng)荷載等取火災(zāi)發(fā)生時(shí)的最可能消失值。此外，還應(yīng)考慮按火災(zāi)下結(jié)構(gòu)的溫度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值。至于地震作用，不需考慮，由于地震過(guò)后，建筑常常發(fā)生火災(zāi)等次生災(zāi)難，但在火災(zāi)過(guò)程中再發(fā)生較大地震的大事為微小概率大事。（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.2.2條條文說(shuō)明） 其次步：依據(jù)構(gòu)件和荷載類型，按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.1條第7.2.7條計(jì)算構(gòu)件

10、的臨界溫度Td。 臨界溫度Td是指鋼構(gòu)件受火災(zāi)作用達(dá)到其耐火承載力極限狀態(tài)時(shí)的溫度，可依據(jù)截面強(qiáng)度荷載比R或R查表7.2.1表7.2.5得到。荷載比R或R越大（相當(dāng)于構(gòu)件截面越?。?，臨界溫度Td越小。由于表7.2.1表7.2.5中R或R0.9,因此當(dāng)R或R0.9時(shí)，將無(wú)法進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)當(dāng)構(gòu)件截面較小時(shí)，可能在不考慮防火設(shè)計(jì)時(shí)承載力牽強(qiáng)滿意，但防火設(shè)計(jì)時(shí)防火愛(ài)護(hù)層厚度很大，甚至于無(wú)法進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，此時(shí)，應(yīng)加大構(gòu)件截面。（截面強(qiáng)度荷載比R或R相當(dāng)于不考慮防火計(jì)算時(shí)的應(yīng)力比） 第三步：按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.1條計(jì)算無(wú)防火愛(ài)護(hù)構(gòu)件在設(shè)計(jì)耐火極限tm時(shí)間內(nèi)的最高溫度Tm。 采納鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范

11、第6.2.1條計(jì)算出的達(dá)到耐火極限那一刻的TS就是Tm。該條條文說(shuō)明指出，式（6.2.1-1）是增量公式，需逐步迭代計(jì)算，手工計(jì)算很麻煩。鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.1條條文說(shuō)明表10給出了無(wú)防火愛(ài)護(hù)的鋼構(gòu)件按式（6.2.1-1）計(jì)算的溫度Tm，可依據(jù)無(wú)防火愛(ài)護(hù)鋼構(gòu)件的截面外形系數(shù)F/V(單位為m-1)和耐火極限tm查得。截面外形系數(shù)F/V是指鋼構(gòu)件受火表面積與其相應(yīng)的體積之比，按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.1條條文說(shuō)明表9公式計(jì)算。 第四步：當(dāng)TdTm時(shí)，構(gòu)件耐火力量滿意要求，可不進(jìn)行防火愛(ài)護(hù)；當(dāng)TdTm時(shí)，構(gòu)件耐火力量不滿意要求，應(yīng)進(jìn)行防火愛(ài)護(hù)，按下面第五步、第六步確定構(gòu)件所需的防火愛(ài)護(hù)。 絕大多

12、數(shù)狀況下，都是TdTm，需進(jìn)行防火愛(ài)護(hù)。如下面（第六步）例子中Td=621.49。C ，無(wú)愛(ài)護(hù)下鋼構(gòu)件最大升溫（Ts）即為Tm，Tm= Ts =1081.71。C，TdTm，應(yīng)進(jìn)行防火愛(ài)護(hù)。 極少數(shù)狀況下（荷載比小，截面外形系數(shù)很小，耐火極限?。┎艜?huì)消失TdTm，不需進(jìn)行防火愛(ài)護(hù)。例如某軸心受拉構(gòu)件，荷載比R=0.3，截面為直徑d=0.25m圓形，耐火極限為1.0小時(shí)，查鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.1條表7.2.1，臨界溫度Td=663。C；按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.1條條文說(shuō)明表9，截面外形系數(shù)F/V=4/d=4/0.25=16 （m-1), 查鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.1條條文說(shuō)明表10（線性插

13、值法），無(wú)防火愛(ài)護(hù)鋼構(gòu)件的溫度Tm=627。C。TdTm，構(gòu)件耐火力量滿意要求，可不進(jìn)行防火愛(ài)護(hù)。但實(shí)際上荷載比R=0.3的狀況很少消失，由于這樣截面太大，鋪張。 第五步：確定防火愛(ài)護(hù)方法（門剛結(jié)構(gòu)一般采納噴涂防火材料愛(ài)護(hù)），計(jì)算有防火愛(ài)護(hù)鋼構(gòu)件的截面外形系數(shù)Fi/V(單位為m-1)。 有防火愛(ài)護(hù)鋼構(gòu)件的截面外形系數(shù)Fi/V(單位為m-1)計(jì)算方法見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.2條第2款。對(duì)于外邊緣型防火愛(ài)護(hù)（如噴涂防火涂料愛(ài)護(hù)），有防火愛(ài)護(hù)鋼構(gòu)件的截面外形系數(shù)Fi/V與無(wú)防火愛(ài)護(hù)鋼構(gòu)件的截面外形系數(shù)F/V相等。 第六步：按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.8條、第7.2.9條確定防火愛(ài)護(hù)的厚度。 例如：某

14、工程鋼柱1的參數(shù)如下 ： 截面外形系數(shù)Fi/V=225（1/m），臨界溫度Td =621。C，耐火極限（耐火時(shí)間）tm=2.50小時(shí)=2.5x60 x60=9000s，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.8條式（7.2.8-1），防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri=5x10-5x( Fi/V)/( Td-Ts0)/ tm +0.22-0.044=5x10-5x225/( 621-20)/ 9000 +0.22-0.044=0.414 m2*oC/W,與程序計(jì)算結(jié)果0.4345 m2*oC/W基本全都。本例題中采納非膨脹性防火涂料（厚型），等效熱傳到系數(shù) i按0.05W/（m*oC）輸入，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.

15、2.8條式（7.2.8-2），防火愛(ài)護(hù)層厚度 di=Rii=0.414x0.05=0.207（m）=20.7（mm），與程序計(jì)算結(jié)果21.72mm基本全都。 第（2）條審查看法：供應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)的計(jì)算書(shū)及防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖。 解釋：程序在進(jìn)行耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)之后，便生成防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖，如下圖： 設(shè)計(jì)供應(yīng)防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖后，審圖人員可對(duì)比審查圖中注明的防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri、防火愛(ài)護(hù)層厚度di是否正確（本例子中等效熱傳到系數(shù)i按0.05W/（m*oC）輸入）。 第（3）條審查看法：按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.1條，柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）的設(shè)計(jì)耐火極限與鋼柱相同，屋蓋支撐

16、（SC）和屋蓋系桿（XG）的設(shè)計(jì)耐火極限與屋面鋼梁相同，因此，除對(duì)剛架的鋼柱、鋼梁進(jìn)行防火設(shè)計(jì)外，還應(yīng)對(duì)柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）進(jìn)行防火設(shè)計(jì)計(jì)算。 解釋： 1）一般柱間支撐用符號(hào)ZC表示，屋蓋支撐用符號(hào)SC表示，柱間系桿和屋蓋系桿均用符號(hào)XG表示，當(dāng)采納其他符號(hào)表示時(shí)，應(yīng)相應(yīng)修改。 2）柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）可人工進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，也可利用程序進(jìn)行防火設(shè)計(jì)。利用PKPM程序進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可在工具箱中計(jì)算。筆者在審圖中發(fā)覺(jué)，許多設(shè)計(jì)沒(méi)有對(duì)柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）另

17、行進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，而是采納柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）的防火愛(ài)護(hù)同鋼柱的防火愛(ài)護(hù)，屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）防火愛(ài)護(hù)同鋼梁的防火愛(ài)護(hù)的做法。在風(fēng)荷載較小、門剛結(jié)構(gòu)高度和跨度較小、柱間支撐（ZC）數(shù)量較多時(shí)，這樣處理偏于平安；當(dāng)風(fēng)荷載較大、門剛結(jié)構(gòu)高度和跨度較大、柱間支撐數(shù)量較少時(shí)，這樣處理可能偏于擔(dān)心全。 第（4）條審查看法：應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.3條注明：鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的防火愛(ài)護(hù)與被連接構(gòu)件中防火愛(ài)護(hù)要求最高者相同。 解釋：鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)也應(yīng)進(jìn)行防火愛(ài)護(hù)，且應(yīng)與被連接構(gòu)件中防火愛(ài)護(hù)要求最高者相同。 第（5）條審查看法：按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.4條及條文說(shuō)明： 1）應(yīng)注明建筑耐火

18、等級(jí)：二級(jí)； 2）應(yīng)注明設(shè)計(jì)耐火極限：鋼柱、柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）為2.50小時(shí)；屋面鋼梁、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）為1.0小時(shí)（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.1條及條文說(shuō)明）。 3）應(yīng)注明鋼柱、柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）采納非膨脹型防火涂料（厚型），應(yīng)注明防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)i和防火愛(ài)護(hù)層厚度（即防火涂料的涂層厚度，下同）di，且di不應(yīng)小于15mm（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB14907-2021第5.1.5條）。 4）應(yīng)注明屋面鋼梁、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）是采納膨脹型防火涂料（薄型），還是采納非膨脹型防火涂料（厚型）。當(dāng)采納膨脹型防火涂料

19、（薄型）時(shí)，只需注明防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri，但防火愛(ài)護(hù)層厚度不應(yīng)小于1.5mm（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB14907-2021第5.1.5條）；當(dāng)采納非膨脹型防火涂料（厚型）時(shí)，應(yīng)注明防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)i和防火愛(ài)護(hù)層厚度di，且di不應(yīng)小于15mm。 5）圖中注明的Ri、i、di應(yīng)和防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖及計(jì)算書(shū)全都。 解釋： 1）本條說(shuō)明為建筑耐火等級(jí)為二級(jí)的說(shuō)明，當(dāng)為其他等級(jí)時(shí)，應(yīng)相應(yīng)修改。 2）本條說(shuō)明為沒(méi)有夾層的門剛結(jié)構(gòu)說(shuō)明，當(dāng)存在夾層時(shí)，還應(yīng)注明夾層樓面梁、樓蓋支撐的耐火等級(jí)。 3） 鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第4.1.3條第2款規(guī)定：設(shè)計(jì)耐火極限大于1.50小時(shí)的構(gòu)件，不宜選用膨脹

20、性防火涂料。由于鋼柱、柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）耐火極限為3.00小時(shí)（一級(jí)）、2.50小時(shí)（二級(jí)）、2.00小時(shí)（三級(jí)），因此按該條規(guī)定，耐火等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)的鋼柱、柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）應(yīng)采納非膨脹性防火涂料（厚型），不應(yīng)采納膨脹性防火涂料（薄型）。至于非膨脹型防火涂料（厚型）的最小厚度，鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范和鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB14907-2021規(guī)定不同：前者第4.1.3條第4款規(guī)定：非膨脹型防火涂料涂層厚度不應(yīng)小于10mm，后者第5.1.5條規(guī)定：非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度不應(yīng)小于15mm。因此從嚴(yán)要求非膨脹型防火涂料愛(ài)護(hù)層厚度di不應(yīng)小于15mm。 4）屋面鋼

21、梁、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）設(shè)計(jì)耐火極限為1.5小時(shí)（一級(jí)）、1.0小時(shí)（二級(jí)）、0.5小時(shí)（三級(jí)）、不要求（四級(jí)），均不大1.5小時(shí)，因此，屋面鋼梁、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）可采納膨脹型防火涂料（薄型），也可采納非膨脹型防火涂料（厚型）。 當(dāng)采納膨脹型防火涂料（薄型）時(shí)，圖中只需注明防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri，其厚度在施工時(shí)依據(jù)詳細(xì)防火涂料按以下方法確定：防火涂料供應(yīng)商應(yīng)供應(yīng)最大使用厚度、最小使用厚度的等效熱阻Ri以及防火涂料使用厚度按最大使用厚度與最小使用厚度之差的1/4遞增的等效熱阻Ri，然后據(jù)此采納線性插值法確定防火層厚度di（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.8條條文說(shuō)明）

22、。例如，某種膨脹型防火涂料供應(yīng)商供應(yīng)的參數(shù)如下：厚度di為2.0mm（最小厚度）時(shí)對(duì)應(yīng)的等效熱阻Ri為0.10m2*oC/W，厚度di為3.0mm時(shí)對(duì)應(yīng)的等效熱阻Ri為0.15 m2*oC/W，厚度di為4.0mm時(shí)對(duì)應(yīng)的等效熱阻Ri為0.20 m2*oC/W，厚度di為5.0mm時(shí)對(duì)應(yīng)的等效熱阻Ri為0.25 m2*oC/W，厚度di為6.0mm（最大厚度）時(shí)對(duì)應(yīng)的等效熱阻Ri為0.30 m2*oC/W。假如某工程屋面鋼梁采納該膨脹型防火涂料，計(jì)算需要的防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri不應(yīng)小于0.25 m2*oC/W，則厚度di不應(yīng)小于5.0mm。 當(dāng)采納非膨脹型防火涂料（厚型）時(shí)，應(yīng)注明防火愛(ài)護(hù)層

23、的等效熱阻Ri、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)i和防火愛(ài)護(hù)層厚度di。它們之間的關(guān)系為：di=Rii。（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.8條第2款） 5）防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖和計(jì)算書(shū)中有各個(gè)構(gòu)件的防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri，當(dāng)為非膨脹型防火涂料（厚型）時(shí)，還給出防火愛(ài)護(hù)層厚度di，應(yīng)取鋼梁（鋼柱）全部構(gòu)件中最大的等效熱阻Ri和di在圖中注明。圖中注明的非膨脹型防火涂料（厚型）等效熱傳導(dǎo)系數(shù)i也應(yīng)與計(jì)算書(shū)中輸入的全都。 第（6）條審查看法：應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.5條注明：當(dāng)施工所用防火愛(ài)護(hù)材料的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)i與設(shè)計(jì)文件要求不全都時(shí)，應(yīng)依據(jù)防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri相等的原則確定愛(ài)護(hù)層的施用厚度，并應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)單位認(rèn)可。對(duì)

24、于非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料（厚型），可按建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范 GB51249-2021附錄A確定防火愛(ài)護(hù)層的施用厚度；對(duì)于膨脹型防火涂料（薄型），可依據(jù)涂層的等效熱阻直接確定其施用厚度。 解釋：采納PKPM程序進(jìn)行防火計(jì)算時(shí)，非膨脹型防火愛(ài)護(hù)材料（厚型）的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)i內(nèi)定為0.10 W/（m*oC），可修改。當(dāng)施工所用防火愛(ài)護(hù)材料的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)i與圖中注明的不全都時(shí)，應(yīng)依據(jù)防火愛(ài)護(hù)層的等效熱阻Ri相等的原則確定愛(ài)護(hù)層的施用厚度，即根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范附錄A的式（A-1）計(jì)算：di2 = di1i2/i1。其中：di2為施工時(shí)采納的防火愛(ài)護(hù)層厚度；di1為圖中注明的防火愛(ài)護(hù)層厚度；i2為施工

25、時(shí)采納的非膨脹型防火涂料（厚型）的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)；i1為圖中注明的非膨脹型防火涂料（厚型）的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)。 第（7）條審查看法：應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第4.1.3.5條注明：防火涂料與防腐涂料應(yīng)相容、匹配。 解釋：鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第4.1.3.5條條文說(shuō)明指出：應(yīng)特殊留意防火涂料與防腐涂料的相容性問(wèn)題，尤其是膨脹型防火涂料，由于它與防腐油漆同為有機(jī)材料，可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在不能出具第三方證明材料證明防火材料、防腐涂料相容的狀況下，應(yīng)托付第三方進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。膨脹型防火涂料、防腐油漆的施工挨次為：防腐底漆、防腐中間漆、防火涂料、防腐面漆，在施工時(shí)應(yīng)掌握防腐底漆、中間漆的厚度，避開(kāi)由于防腐底漆、中間漆的

26、高溫變性導(dǎo)致防火涂層的脫落，避開(kāi)因面漆過(guò)厚、過(guò)硬而影響膨脹型防火涂料的發(fā)泡膨脹。 第（8）條審查看法：防火涂料應(yīng)滿意鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB14907-2021標(biāo)準(zhǔn)。 解釋：市場(chǎng)上防火涂料魚(yú)目混珠，因此應(yīng)明確防火涂料應(yīng)滿意鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB14907-2021標(biāo)準(zhǔn)。 3、有關(guān)參數(shù)問(wèn)題 （1）高溫下鋼材的物理參數(shù)熱膨脹系數(shù)s、熱傳到系數(shù)s、比熱容cs和密度s按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第5.1.1條表5.1.1取值，PKPM程序也按此取值，不能修改； （2）防火愛(ài)護(hù)材料的物理參數(shù)： 1）防火愛(ài)護(hù)材料比熱容ci：鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范沒(méi)有規(guī)定取值，PKPM程序內(nèi)定為1000J/(kg*oC)。筆者從有關(guān)資料查得，當(dāng)溫度從2

27、0 1000 oC變化時(shí)，ci從11871676J/(kg*oC)變化。PKPM程序內(nèi)定為1000J/(kg*oC)偏于平安。 2）防火愛(ài)護(hù)材料的密度i：鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范沒(méi)有規(guī)定取值，PKPM程序內(nèi)定為680kg/m3。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料GB14907-2021第5.2.1條、第5.2.2條規(guī)定：干密度不大于500 kg/m3（室內(nèi)）和650（室外）kg/m3。 3）對(duì)于防火涂料，由于其屬于輕質(zhì)防火愛(ài)護(hù)層（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.2條條文說(shuō)明），按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.2條第2款式（6.2.2-3）、式（6.2.2-4），與防火愛(ài)護(hù)材料比熱容ci和密度i無(wú)關(guān)，因此ci、i取值不影響結(jié)果。 4、圓

28、鋼支撐防火設(shè)計(jì)問(wèn)題 在門剛結(jié)構(gòu)中，圓鋼柱間支撐（ZC）、圓鋼屋蓋支撐（SC）應(yīng)用特別多。對(duì)于柱間支撐（ZC），門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB51022-2021第8.2.3條規(guī)定，除有吊車時(shí)牛腿以下必需采納型鋼柱間交叉支撐外，其余狀況下均可采納圓鋼柱間支撐（ZC）；對(duì)于屋蓋支撐（SC），門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB51022-2021第8.3.2條規(guī)定，除屋面斜梁承受懸掛吊車荷載時(shí)屋蓋橫向支撐必需選用型鋼柱間交叉支撐外，其余狀況下均可采納圓鋼屋蓋支撐（SC）。因此，圓鋼支撐（ZC和SC）的防火設(shè)計(jì)特別重要。 由于圓鋼支撐（ZC和SC）直徑一般不大于25mm，假如采納非膨脹型防火涂料（

29、厚型），厚度至少15mm，施工太困難，即使?fàn)繌?qiáng)施工，由于其剛度小，簡(jiǎn)單產(chǎn)生震驚、變形，厚度較大的防火涂料會(huì)脫落。因此，屋蓋圓鋼支撐（SC）盡可能采納膨脹型防火涂料（薄型），同時(shí)由于屋蓋支撐（SC）設(shè)計(jì)耐火極限為1.5小時(shí)（一級(jí)）、1.0小時(shí)（二級(jí)），均不大1.5小時(shí)，也能滿意鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第4.1.3條第2款設(shè)計(jì)耐火極限大于1.50小時(shí)的構(gòu)件，不宜選用膨脹性防火涂料的規(guī)定。 對(duì)于柱間圓鋼支撐（ZC），筆者建議，耐火等級(jí)為三級(jí)的門式剛架的柱間支撐（耐火極限為2.0小時(shí)）和耐火等級(jí)為二級(jí)的單層廠房（倉(cāng)庫(kù)）的門式剛架的柱間支撐（按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.1條條文說(shuō)明注：2耐火極限可為2.0小時(shí)）也采納膨脹型防火涂料（薄型）。由于鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第4.1.3條第2款用詞為不宜，表示在條件允許時(shí)必