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7。鋼結構耐火驗算與防火保護設計7，1，承載力法，采用承載力法進行鋼結構耐火驗算與防火保護設計時 可按下列步驟進行，1、確定防火保護方法.設定鋼構件的防火保護層厚度?？稍O定為無防火保護 2。按本規(guī)范第6章的規(guī)定計算構件在設計耐火極限tm時間內的最高溫度Tm，3。按本規(guī)范第5,1節(jié)的規(guī)定確定高溫下鋼材的力學參數.4,按本規(guī)范第3。2，2條的規(guī)定計算構件的最不利荷載，作用，效應組合設計值 5，按本規(guī)范第7，1節(jié)的規(guī)定驗算構件的耐火承載力.6.當設定的防火保護層厚度過小或過大時、調整防火保護層厚度，重復上述、1，5 步驟，7、1。1、7，1、6，本規(guī)范第7,1,1條。第7.1,6條規(guī)定了軸心受拉鋼構件,軸心受壓鋼構件。單軸受彎鋼構件,拉彎鋼構件。壓彎鋼構件等基本鋼構件的耐火承載力驗算公式。這些公式與其常溫下驗算公式的形式一致、以便于設計人員掌握與應用 這些公式的推導原理與常溫下鋼構件的相同 不同之處在于考慮了溫度對強度，彈性模量和穩(wěn)定系數等的影響 現行國家標準。鋼結構設計規(guī)范,GB 50017規(guī)定、當受彎鋼構件的穩(wěn)定系數φb,0 6時 φb應取式,9 計算的φ,b。第7，1.4條的符號說明中，當所計算的φb。0.6時、φb不作修正、是指在此情況下.不采用φ,b代替φb。7,1 7、框架梁上一般有樓板或其他支撐。起到側向約束作用,可防止框架梁發(fā)生整體失穩(wěn)，因此鋼框架梁的耐火承載力取決于其截面強度。試驗和理論研究發(fā)現.對于兩端有一定軸向約束的框架梁、火災下梁的軸力首先為壓力 但隨著梁撓曲變形的增大.由于懸鏈線效應，梁中軸壓力將逐漸減小，直至為零.再變?yōu)槔?隨著軸向拉力的發(fā)展、梁仍能再承受較高些的溫度才會發(fā)生強度破壞.圖11.因此.框架梁的耐火設計?？善诎踩厝×褐袦囟容S力為零時的狀態(tài),進行耐火承載力驗算。圖11.兩端約束鋼梁軸力隨溫度的變化圖7 1、8、通常.框架柱受火時,相鄰框架梁也會受影響而升溫膨脹使框架柱受彎、分析表明 框架柱很可能因框架梁的受火溫度效應而受彎形成塑性鉸,為簡化框架柱耐火設計?？善诒Ｊ氐丶僭O柱兩端屈服，圖1、2,同時忽略框架柱另一方向彎矩的影響。則本規(guī)范第7,1.6條有關框架柱平面內,外穩(wěn)定驗算公式，7.1.6。1,7.1 6,3、可分別近似為,由于框架柱的長細比一般較小、而兩端反方向彎矩條件下βm和βt的平均值約為0,23。加上考慮所忽略的框架柱另一方向彎矩的影響,則本規(guī)范第7、1。6條式 7。1 6，1。式、7。1 6、3 左端的第二項可近似取為0。3fT,框架柱的耐火驗算可僅按式、7.1 8.進行,需注意.應分別針對框架柱的兩個主軸方向,按式、7，1 8，進行驗算。圖12、框架梁升溫使框架柱端部受彎形成塑性鉸7、2、臨界溫度法 采用臨界溫度法進行鋼結構耐火驗算與防火保護設計時 可按下列步驟進行 1、按本規(guī)范第3,2.2條計算構件的最不利荷載.作用,效應組合設計值 2。根據構件和荷載類型,按本規(guī)范第7、2、1條。第7.2.7條計算構件的臨界溫度Td。3，按本規(guī)范第6 2，1條計算無防火保護構件在設計耐火極限tm時間內的最高溫度Tm。當Td。Tm時,構件耐火能力滿足要求 可不進行防火保護.當Td,Tm時,按步驟、4,5 確定構件所需的防火保護、4、確定防火保護方法.計算構件的截面形狀系數 5，按本規(guī)范第7 2 8條,第7,2，9條確定防火保護層的厚度,7.2,1，7,2 7，各類鋼構件的臨界溫度，均是根據本規(guī)范第7 1節(jié)相應構件的耐火承載力驗算公式，按構件達到耐火承載力極限狀態(tài)時的溫度為臨界溫度的定義,通過數值計算得到 7 2，8.7、2 9 第7。2,8條中的式，7 2,8,是由本規(guī)范第6.2，3條式,6、2 3.變換得到、因此其適用條件為?；馂臒煔鉁囟劝礃藴驶馂纳郎厍€確定。防火保護層為輕質防火保護層.且臨界溫度不高于700。當不符合上述條件時.應按第7,2.9條確定防火保護層的厚度 本規(guī)范第6、2.2條式、6、2.2、為有防火保護的鋼構件升溫迭代公式、計算防火保護層的厚度需要多次試算 具體可按以下步驟進行。1，假定防火保護層厚度.按本規(guī)范第6 2 2條式、6,2 2。計算鋼構件在設計耐火極限時間內的最高溫度Tm.2,比較構件的臨界溫度Td和構件在火災下的最高溫度Tn 調整防火保護層厚度、當Tm大于Td時應增大防火保護層厚度、以新的防火保護層厚度按式、6，2。2、重新計算Tm 直至Tm小于Td.當Tm比Td小很多時應減小防火保護層厚度。以使防火保護經濟,根據本規(guī)范第5,3.2條。第5 3，3條，對于膨脹型防火涂料給出的是最大使用厚度、最小使用厚度的等效熱阻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，因此在計算所需的防火涂層厚度時?？蓳瞬捎镁€性插值方法計算確定其防火層厚度、