前言 钢材拥有很高的抗震性能,也避免混凝土等建筑材料不能拉伸的缺陷,因此受到了建筑行业的青睐。但是,钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷,它的机械性能,如屈服点,抗拉及弹性模量均会因温度的升高急剧下降。钢结构通常在450-650℃温度中就会失去承载力、发生很大的变形导致钢柱、钢梁弯曲,结果因过大的形变不能继续使用。钢结构最主要的两个问题就是防腐和防火,腐蚀对于钢结构来说,其危害是慢性的,而火灾则会在15-20分钟左右就把一座钢结构建筑摧毁,火灾对于生命和财产的损失是极其巨大的。外审对于钢结构建筑要求进行防火设计。
前言
钢材拥有很高的抗震性能,也避免混凝土等建筑材料不能拉伸的缺陷,因此受到了建筑行业的青睐。但是,钢材作为建筑材料在防火方面又存在一些难以避免的缺陷,它的机械性能,如屈服点,抗拉及弹性模量均会因温度的升高急剧下降。钢结构通常在450-650℃温度中就会失去承载力、发生很大的变形导致钢柱、钢梁弯曲,结果因过大的形变不能继续使用。钢结构最主要的两个问题就是防腐和防火,腐蚀对于钢结构来说,其危害是慢性的,而火灾则会在15-20分钟左右就把一座钢结构建筑摧毁,火灾对于生命和财产的损失是极其巨大的。外审对于钢结构建筑要求进行防火设计。
《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017对钢结构防火设计进行了规定。下面将基于此规范并结合计算软件谈谈 钢结构的防火设计 。主要包括以下内容:1、钢材最高温度自动计算;(第6章)2、高温下钢材的强度和弹性模量折减;(第5章)3、火灾荷载效应组合;(第3章)4、承载力验算;(第7章)5、程序操作过程。
防火类型
要使钢结构耐火极限提高到设计规范规定的极限范围,可根据不同情况采用不同的方法,如外包层,充水(水套),屏蔽,喷涂防火涂料等。其中喷涂防火涂料是目前我国广泛采用的钢构件防火措施。我国的防火涂料主要分为薄涂型(膨胀型)和厚涂型(非膨胀型)两类。薄型涂层厚度在7mm以下,在火灾中吸热膨胀发泡,形成泡沫状碳化隔热层,从而阻止热量向钢结构传递。厚型涂层厚度为8-50mm,涂层受热不发泡,依靠其较低的导热率来延缓钢结构温升,起到保护作用。梁柱主要是厚涂型,屋面支撑楼梯主要是薄涂型。
建筑设计说明
建筑会依据《建筑防火规范》给出建筑防火等级,构件设计耐火极限,防火涂料的建议类型,防火涂料的厚度等。结构可以依据此进行钢结构防火设计。
钢材最高温度自动计算
非膨胀型与等效热传导系数( 一般是厂家提供的产品资料确定 )、保护层厚度联动。
程序可自动生成防火温度,同时也支持交互修改指定功能
采用交互修改指定时首先点击“截面形状系数”将数值填写在“辅助计算工具”下面的“截面形状系数”中,然后再修改柱、梁、支撑各类参数点击辅助计算。最后将计算的钢材最高温度指定在“指定防火最高升温”下框选构件布置。
设计耐火极限确定
高温下钢材的强度和弹性模量折减
高温下钢材的强度和弹性模量折减根据公式程序自动计算;
火灾荷载效应组合
当勾选仅轴向受力构件考虑温度组合,程序仅对两端铰接的构件考虑温度组合。
承载力验算
程序操作步骤
1、先不勾选防火验算进行计算,调整之钢构件强度、稳定满足。
3、防火验算不满足后可 调整保护层厚度和提高热阻 。