11.1.1 钢结构的梁、柱和楼板宜进行抗火设计。钢结构各种构件的耐火极限应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定。
11.1.2 在规定的结构耐火极限时间内,结构或构件的承载力应满足下式要求:
式中:Rd——结构或构件的承载力;
Sm——各种作用所产生的组合效应值。
11.1.3 结构的抗火设计可按各种构件分别进行。进行结构某一构件抗火设计时,可仅考虑该构件受火升温。
11.1.4 结构构件抗火设计应按下列步骤进行:
1 确定防火被覆厚度;
2 计算构件在耐火时间内的内部温度;
3 计算构件在外荷载和受火温度作用下的内力;
4 进行构件荷载效应组合;
5 根据构件和受载的类型,按本规程第11.2节的有关规定,进行构件抗火验算;
6 当设定的防火被覆厚度不适合时(过小或过大),调整防火被覆厚度,重复本条第1款至第5款的步骤。
11.1.5 构件在耐火时间内的内部温度可按下列公式计算:
式中:Ts——构件在耐火时间内的内部温度(℃);
t——构件耐火时间(s);
B——防火被覆的综合参数;
ρs——钢材的密度,ρs=7850kg/m3;
cs——钢材的比热,cs=600J/(kg·K);
ρi——防火保护层的密度(kg/m3);
ci——防火保护层的比热[J/(kg·K)];
Fi——单位构件长度的防火保护层的内表面积(m3/m);
di——防火保护层厚度(m);
λi——防火保护层的导热系数[W/(m·K)]。
11.1.6 进行结构构件抗火验算时,受火构件在外荷载作用下的内力,可采用常温下相同荷载所产生的内力。
11.1.7 进行结构抗火验算时,采用下式对荷载效应进行组合:
式中:S——荷载组合效应;
SGk——永久荷载标准值的效应;
SQki——楼面或屋面活载(不考虑屋面雪载)标准值的效应;
SWk——风荷载标准值的效应;
ST——构件或结构的温度变化(考虑温度效应)产生的效应;
γG——永久荷载分项系数,取1.0;
γQi——楼面或屋面活载分项系数,取0.7;
γW——风载分项系数,取0或0.3,选不利情况;
γF——温度效应的分项系数,取1.0。
11.1.8 进行钢构件抗火设计时,应考虑温度内力的影响。在荷载效应组合中不考虑温度内力时,则对于在结构中受约束较大的构件应将计算所得的保护层厚度增加30%作为构件的保护层设计厚度。
11.1.9 连接节点的防火保护层厚度不得小于被连接构件保护层厚度的较大值。