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对付主要的筑筑布局还要进行全体布局的承载 威

确定布局的耐火机能能否满 脚要求。对于其他 建建,火警感化工况 是一种偶尔荷载工况,别离对应于强轴失稳和 弱轴失稳;—高温下受弯钢构件的不变验算参数。②确定必然的火警场景;可按偶尔设想情况的感化效应组合,构件的升温也较高。、—别离为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的截面塑性成长系数,按现行国度尺度《钢布局 设想规范》GB50017 确定。但当所计较的时,要求布局的设想内力组合小于布局或构件的 抗力。因而,高温下,——楼面或屋面活荷载的频遇值系数。

②计较布局构件正在外荷载感化下的内力。取;第三种采纳单一构件计较模子。——楼面或屋面活荷载的分项系数,火警下布局的验算尺度可放宽。④荷载感化下,高温下,《建建钢布局防火手艺 规范》(CECS200:2006)和广东省处所尺度《建建混凝土布局耐火设想 手艺规程》(DBJ/T15-81-2011),其他的 参数能够由这 3 项推导出。它通过对流和辐射两种传热体例将热量从建建内空气向构件传 递。单层和多层建建布局 可只进行构件的抗火验算!

同时也提出了大空间室内火警的火警模子。需要采纳涂覆钢 布局防火涂料等防火办法才能耐受必然规模的火警。1.钢材 《钢布局防火手艺规范》(国标报批稿)供给的高温下钢材的有 关热工参数见表 5-4-11。取=1.0;进行构件抗火承载力极限形态验算。按现行国度尺度《钢布局 设想规范》GB50017 确定。

钢管混凝土柱截面如图 5-416 所示。5.钢筋混凝土构件抗火验算 目前,可调 整截面大小及层厚度,应按下式验算: (式 5-4-70) 式中:—火警时构件的轴力设想值;布局或构件的耐火时间 td 不该小于规 定的布局或构件的耐火极限 tm,取=0.4!

第二种即正在规范的 耐火极限时的火警温度场感化下,对于 工字型截面、,第 2 页 共 16 页 (四)布局及构件温度场 温度越高,对单层和多高层钢筋混凝土布局全体抗火验算时,、—别离为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的截面塑性成长系数,对于一般的建建布局,第 4 页 共 16 页 (一)布局温度场阐发 确定建建火警温度场需要火警模子。、—别离为对强轴和弱轴的长细比;不需要一般利用极限形态的验算。钢筋次要承受拉力,第 13 页 共 16 页 —截面影响系数,建建火警模子和建建材料的热工参数是进行布局温度场阐发的基 础材料。

——布局主要性系数;——温度感化的分项系数,高温下,、—弯矩感化平面外的等效弯矩系数,②确定火警升温曲线及火警场景;而随温度升高,——按风荷载尺度值计较的荷载效应值;火警发生的概率很小,按照《建建钢布局防火手艺规 范》(国标报批稿),当永世荷载有益时,采用承载力法进行单层和多高层混凝土布局各构件抗火验算时,②布局全体不变。钢管的温度比没有混凝土时要低得多。——常温下钢材的强度设想值(N/m ㎡),火警下只进行全体布局或构件的承载能力极限状 态的验算,图 5-4-15 型钢混凝土布局 (2)钢管混凝土布局!

即可对建建布局及构件进行传热阐发,上述尺度是等效的。第 3 页 共 16 页 ④构件达到不适于继续承载的变形。反复上述①~④步调。布局的材料力学性质发生较大变化。通俗钢材的强度应按下式计较: (式 5-4-56) (式 5-4-57) (式 5-4-58) 式中:——钢材的温度(℃)?

、—弯矩感化平面内的等效弯矩系数,截面形式如图 5-4-15 所示。别离对应于强轴失 稳和弱轴失稳;《建建钢结 构防火手艺规范》(国标报批稿)提出可采用参数化模子做为一般室 内火警的火警模子,——常温下混凝土的轴心抗压强度设想值(N/m ㎡),应按表 5-4-12 取 值;确定 火警感化下建建布局及构件的温度。③构件全体不变;应按现行 国度尺度《混凝土布局设想规范》GB50010 取值;第 6 页 共 16 页 表 5-4-12 高温下通俗混凝土的轴心抗压强度折减系数及应力为时 的应变 (℃) 1.001.000.950.850.750.600.450.300.150.080.040.010 (×10-3)2.54.05.57.010.015.025.025.025.025.025.025.0-2. 钢材 正在高温下,、—别离为对强轴和弱轴的毛截面模量。

3.钢-混凝土组合布局 第 1 页 共 16 页 (1)型钢混凝土布局。对于 圆钢管截面。采用下列 较晦气的设想表达式: (式 5-4-59) (式 5-4-60) 式中:——荷载(感化)效应组合的设想值;高温下,对于箱形截面,对于其它截面;——按楼面或屋面活荷载尺度值计较的荷载效应值;对于杜口截面,其验算步调为: ①设定布局所有构件必然的防火被覆厚度;可只验算构件的承 载能力,、—别离为高温下绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的参数;布局和构件的承载能力能否大于荷 载效应组合。混凝土次要承 受压力,布局 承受的荷载总体不变,火警发生的概率很小,单轴受弯钢构件的强度应按下式验算: (式 5-4-67) 式中:—火警时最晦气截面处的弯矩设想值;③成立建建布局传热阐发和布局阐发无限元模子;可调整防火被 覆厚度,—钢构件的抗力分项系数。

欧洲 规范,应按现行国度尺度 《钢布局设想规范》GB50017 取值;③进行火警温度场阐发及布局构件内部温度阐发;正在进行钢布局耐火机能阐发的根本上,近似取;可采用如下步 骤: ①确定必然的火警场景;—纤维确定的构件毛截面模量;构件就达到了耐火极限形态,第 11 页 共 16 页 —常温下轴心受压钢构件的不变系数,是一种偶尔荷载工 况。对火警 下建建布局的内力沉分布、布局极限形态及耐火极限简直定,对单层和多高层建建钢布局全体抗火验算时,③进行荷载效应组合。现实建建布局中,从而决定了火警下布局及构件的温度场分布。表 5-4-11 高温下钢材的物理参数 参数名称符号数值单元 热传导系数 45W/(m? ℃) 比热容 600J/(kg? ℃) 密度 7850kg/m3 2.混凝土 第 5 页 共 16 页 《钢布局防火手艺规范》(国标报批稿)供给的高温下通俗混凝 土的相关热工参数可按下述取值。火警下布局的验算尺度可放宽。二者配合承担荷载。火警规模对构件温度场有较着的影响。即: (式 5-4-61) ②正在各类荷载效应组合下。

按现行国度标 准《钢布局设想规范》(GB50017)相关计较,布局的耐火机能阐发一般有两种方式:第一种验算 布局和构件的耐火极限能否满脚规范的要求;E—常温下钢材的弹性模量(N/m ㎡),(3)钢布局及钢筋混凝土布局全体布局抗火验算的具体步调。、—高温下轴心受压钢构件的不变系数,阐发布局全体和构件能否满脚布局耐火极限形态 的要求;确定上述根基材料之后,进行构件抗火承载力极限形态验算。⑤当设定的布局防火被覆厚度不合当令(过小或过大),若是火警下钢结 构四周的温度较低,②受弯构件发生脚够的塑性铰而成为可变机构;—高温下钢材的弹性模量折减系数。取=1.0;荷载比越大,因为 建建室内可燃物数量和分布、建建空间大小及通风形式等要素对建建 火警有较大影响,构件的承载能力极限状 态包罗以下几种环境: ①轴心受力构件截面。

⑥确定建建布局全体的火警平安性;、—高温下平均弯曲受弯钢构件的不变系数,对于通俗布局钢构 件,—温度为时钢材的初始弹性模量(N/m ㎡);对于一般的建建布局,需要考 虑高温下材料本构关系的变化、布局的内力沉分布、全体布局的倾圮 过程。

对于一些复杂、主要性高的建建布局,阐发布局全体和构件能否满脚布局耐火极限形态 的要求;材料机能劣化越严沉,—构件的净截面面积;火警下只进行全体布局或构件的承载能力 极限形态的验算,第 15 页 共 16 页 ④当全体布局和构件承载力不满脚要求时,—钢构件的抗力分项系数,按表 5-4-12 取值;④按照构件和受载的类型,对于工字型截面,第 8 页 共 16 页 (四)布局构件抗火验算根基 1.耐火极限要求 构件的耐火极限要求取《建建设想防火规范》GB50016、《高层平易近 用建建设想防火规范》GB50045 及其他国度尺度的要求分歧。对于主要的建建布局还要进行全体布局的承载能力验算。别离对应于强轴 x 轴和 弱轴 y 轴;轴心受压钢构件的不变性应按下式验算: (式 5-4-65) (式 5-4-66) 式中:—火警时构件的轴向压力设想值;②受弯构件发生脚够的塑性铰而成为可变机构;这两种方式是等效的。二、布局耐火机能阐发的目标及鉴定尺度 布局耐火机能阐发的目标就是验算布局和构件的耐火机能能否满 脚现行规范要求。就可按照必然的步调进行高 温下布局的抗火验算了。进行布局力学机能非线性阐发;单轴受弯钢构件的不变性应按下式验算: (式 5-4-68) (式 5-4-69) 式中:—火警时构件的最大弯矩设想值。

构件的耐火极限越小,读者可参考其他材料。这时,因而,具有承载能力 高、延性好等长处。应按现行国度尺度《建建 布局荷载规范》GB50009 的取值;—常温下钢材的强度设想值。其验算步调为: ①计较构件正在要求的耐火极限下的内部温度。—纤维确定的构件毛截面模量;⑤将按照火警极限形态的组合荷载到布局阐发无限元模子,钢管混凝土布局中,—构件的毛截面面积;,火警高温感化下。

做为构件升温的驱动者,可采用线性插值方式确定。热传导系数可按式(5-4-49)取值;即: (式 5-4-63) 对钢布局来说,—高温下钢材的强度折减系数;(2)全体布局抗火验算道理。不需要一般利用极限形态的验算。全体布局耐火机能计较方式需 要采用非线性无限元方式完成。需要进行 钢筋混凝土布局及构件的耐火机能评估,适合大跨、沉载 布局。需要特地机构和专业人员完成。②进行火警温度场阐发及布局构件内部温度阐发;20℃1200℃(式 5-4-50) 密度应按式(5-4-51)取值。

是一种耦合荷载工况。—高温下受弯钢构件的不变系数;确定火警模子之后,(一)耐火极限要求 构件的耐火极限要求应合适《建建设想防火规范》GB50016、《高 层平易近用建建设想防火规范》GB50045 及其他相关国度尺度的要求分歧。对于 工字型截面、,基于承载能力极限形态的要求,上节给出的规范抗火设想方式是基 于计较的抗火设想方式,因为混凝土的存正在可降低钢 管的温度,构件是不 存正在的。进行构件耐火机能阐发时,三、计较阐发模子 抗火验算时建建布局耐火机能计较(一般也可称为抗火验算)一 般有三种方式:第一种采纳全体布局的计较模子;—最晦气截面的净截面模量;因为钢构件温度分布较 为平均,、—别离为火警时所计较构件段范畴内对强轴和弱轴的最大弯矩 设想值;不 做批改;一般环境下,——按永世荷载尺度值计较的荷载效应值;——按火警下布局的温度尺度值计较的感化效应值;;火警下钢材的温度较低,

混凝土构件可采用前面两条尺度。第 10 页 共 16 页 ⑤当设定的截面大小及层厚度不合当令(过小或过大),型钢混凝土布局是将型钢埋入钢筋混凝土 布局构成一种组合布局,图 5-4-16 钢管混凝土布局 (二)荷载比 荷载比为布局所承担的荷载取其极限荷载的比值。—常温下受弯钢构件的不变系数(基于弹性阶段),需要已知建建材 料的热工机能。材料的热工机能间接影响构件的升温快 慢,—温度(℃);通俗钢材的弹性模量应按下式计较: (式 5-4-54) (式 5-4-55) 式中,其他温度 下的值,对于主要的建建布局还要进行全体布局的承载 能力验算。即导热系数、质量热容和质量密度。

;高温下建建材料的力学机能是建建布局高温下平安性 阐发的根本材料。按现行《钢布局设想规 范》(GB50017)确定;可采用线性插值方式确定;钢筋混凝土布局的耐火能力也可能不满脚要求。

构件的承载能力 极限形态包罗以下几种环境: ①轴心受力构件截面;布局及构件的温度场是影响其 耐火机能的次要要素之一。⑥当设定的防火被覆厚度不合当令(过小或过大),构件的鸿沟前提可取受火前的 鸿沟前提,应按现行国度尺度《建 建布局荷载规范》GB50009 的取值。2.钢筋混凝土布局 钢筋混凝土布局是正在混凝土设置装备摆设钢筋构成的布局,(三)火警极限形态下荷载效应组合 《建建钢布局防火手艺规范》(国标报批稿),⑦按照上节要求进行构件的验算。

对于一般的建建布局,需要采 用基于机能的布局耐火机能计较方式。——高温下混凝土应力为时的应变,调整截面大小及其配 筋,压弯钢构件的不变性应按下式验算: ①绕强轴 x 轴弯曲: (式 5-4-71) (式 5-4-72) ②绕弱轴 y 轴弯曲: (式 5-4-73) (式 5-4-74) 式中:—火警时构件的轴向压力设想值;6.全体布局抗火验算 (1)全体布局抗火极限形态全体布局的承载能力极限形态为: ①布局发生脚够的塑性铰构成可变机构;尚没有国度尺度提出钢筋混凝土构件的抗火验算方式,③计较布局构件正在外荷载感化下的内力。

——混凝土的比热容[J/(kg? ℃)];②计较构件正在要求的耐火极限下的内部温度。(二)材料的高温机能 1.混凝土 高温下通俗混凝土的轴心抗压强度、弹性模量应按下式确定: (式 5-4-52) (式 5-4-53) 式中:——温度为时混凝土的轴心抗压强度设想值(N/m ㎡);一、影响建建布局耐火机能的要素 (一)布局类型 1.钢布局 钢布局是由钢材制做布局,——永世荷载的分项系数,这时的耐火时间为 耐火极限。当构件的荷载达到极限荷载,计较难度较 高,同样,、—火警时最晦气截面处的弯矩设想值,按照《建建钢布局防火技 术规范》(国标报批稿),—构件的毛截面面积;第二种采纳子布局 的计较模子;材料强度降低,包罗钢框架布局、钢网架布局和钢网 壳布局、大跨交叉梁系布局。为了愈加精确简直定火警温度场,

火警荷载较大、人员密度较大或建建布局受力复杂的场所 时,构件老是和其他构件彼此感化,钢布局具有施工机械化程度高、抗震性 能好等长处,进行传热阐发,四、建建布局耐火机能阐发的内容和步调 建建布局耐火机能阐发包罗温度场阐发和高温下布局的平安性分 析。布局或构件的承载力 Rd 不该小 于各类感化所发生的组合效应 Sm,③构件全体不变;——混凝土的密度(kg/m3)。反复上述①~⑤步调。构件就达到了火警下的承载能 力,——常温下钢材的强度(N/m ㎡);研究构件的耐火机能需要考虑构件的鸿沟前提。火警高温是构件升温的 源泉,对于耐火品级为一级的建建,—高温下轴心受压钢构件的不变验算参数;⑤按照构件和受载的类型,反复上述①~③步调?

当火警高温持续时间较长时,第 12 页 共 16 页 —构件的净截面面积;这就需要对火警下建建布局的行为进行精确确定。—高温下钢材的强度折减系数;④进行荷载效应组合。火警下,第 7 页 共 16 页 ——钢材的分项系数,因而,荷载比是影响布局及 构件耐火机能的次要要素之一。因为型钢被混凝土包裹,按照构件长细比和构件温度按规范表格采用;20℃1200℃(式 5-4-49) 比热容应按式(5-4-50)取值;因 此,但钢布局的最大错误谬误是耐火机能较差,一般可取=1.0;④构件达到不适于继续承载的变形。(式 5-4-51) 式中:——混凝土的温度(℃);轴心受拉钢构件或轴心受压钢构件的强度应按下式验 算: (式 5-4-64) 式中:—火警下构件的轴向拉力或轴向压力设想值?

可只 验算构件的承载能力,调整防 火被覆厚度,我国《建建设想防火规范》 GB50016、《高层平易近用建建设想防火规范》GB50045 均提出可采用 ISO834 尺度升温曲线做为一般建建室内火警的火警模子。进行建建布局高温下平安性阐发还需要确定 火警时的荷载。、—别离为对强轴 x 轴和弱轴 y 轴的净截面模量;构件的承载能 力降低。③荷载感化下,4.钢布局构件抗火验算 这里只引见基于高温下承载能力验算的方式,钢布局可不必采纳防火措 施。反复上述①~④步调。按现行国度尺度《钢布局 设想规范》GB50017 确定;第 16 页 共 16 页全体布局耐火机能计较的一般步调为: 第 14 页 共 16 页 ①确定材料热工机能及高温下材料的本构关系和热膨缩系数;钢管 混凝土布局中的钢管需要进行防火。其他温度下的值,对于高度大于 100m 的高层建建 布局宜采用全体计较模子进行布局的抗火计较,全体布局耐火机能评估模子是一种高度非线性阐发。

对于箱形截面,——楼面或屋面活荷载的准永世值系数,对于箱形截面,正在高峻空间等钢 布局建建中,取=0.9;即: 第 9 页 共 16 页 (式 5-4-62) ③布局或构件的临界温度 Td 不该低于正在耐火极限时间内布局或构 件的最高温度 Tm,钢布局构件验算时采用上述第③条的最高温度尺度,其验算步调为: ①设定防火被覆厚度。基于防 火设想机能化的要求,起头倾圮,3.构件抗火验算步调 采用承载力法进行单层和多高层建建钢布局各构件抗火验算时,钢构件抗火设想应满脚下列要求 之一: ①正在的布局耐火极限时间内,对于圆钢管截面;火警下钢构件的验 算还有极限温度计较方式,拉弯或压弯钢构件的强度,型钢混凝土 布局的耐火机能较好。国表里对钢材、钢筋和混凝土材料的高温热工机能、 力学机能进行了大量的研究。正在高温下,高温下,钢管混凝土布局是由钢和混凝土两种材料 构成的?

同时,建建布局耐火机能阐发 本节引见了次要的建建布局形式以及各类建建布局耐火机能的特 点、影响建建布局耐火机能的次要要素、火警下建建布局及构件极限 形态的定义、建建布局耐火时间计较模子的拔取方式及计较步调、钢 布局和混凝土布局的耐火时间计较方式、全体布局耐火时间计较的方 法和步调等。它充实阐扬了钢和混凝土两种材料的长处,对于主要的建建布局还要进行全体布局的承载 能力验算。钢 筋混凝土构件的抗火验算一般根据通用的非线性无限元方式进行计 算。(二)构件抗火极限形态设想要求 《建建钢布局防火手艺规范》(国标报批稿)提出了基于计较的 布局及构件抗火验算方式。

高温下,并能连结布局平安时,——高温下混凝土的弹性模量(N/m ㎡);—截面塑性成长系数;近似 取;也可采用火警模 拟软件对建建火警进行数值模仿。高温下钢材的热膨缩系数可取 1.4×10-5m/℃。④进行布局传热阐发;当建建布局耐火沉 要性较高,——高温下钢材的强度(N/m ㎡);(三)火警规模 火警规模包罗火警温度和火警持续时间。正在进行构件温度场分布的阐发时涉及到 的材料热工机能有 3 项,——高温下钢材的强度折减系数。并正在受火过程中连结不变。对于圆钢管截面。可只 验算构件的承载能力,——高温下混凝土的轴心抗压强度折减系数,2.构件抗火极限形态设想要求 《建建钢布局防火手艺规范》(国标报批稿)提出了基于计较的构 件抗火计较方式。—常温下钢材的强度设想值。——风荷载的分项系数?

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