弹性模量和屈服强度表(建筑钢结构防火技术规范)

Posted 2023-05-25

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弹性模量和屈服强度表(建筑钢结构防火技术规范)

CECS 200 ： 2006

建筑钢结构防火技术规范

Technical code for fire safety of steel structure in buildings

CECS 200 ： 2006

主编单位：同记大学

中国钢结构协会防火与防腐分会

批准单位：中国工程建设标准化协会

施行日期： 2006 年 8 月 1 日

前言

根据中国工程建设标准化协会（ 2002 ）建标协字第 33 号文《关于印发中国工程建设

标准化协会 2002 年第二批标准制、修订项目计划的通知》的要求，制定本规范。

本规范是在我国系统科学研究和大量工程实践的基础上，参考国外现行钢结构防火标准，

经广泛征求国内相关单位的意见以及英国、新加坡和香港专家的意见后完成编制的。

根据国家计委计标「 1986 」1649 号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推

荐性工程建设标准试点工作的通知》的要求，现批准发布协会标准《建筑钢结构防火技术

规范》，编号为 CECS200 ：2006 ，推荐给工程建设设计、施工和使用单位采用。

本规范由中国工程建设标准化协会钢结构专业委员会 CECS/TC1 归口管理，由同济大

学土木工程学院（上海市四平路 1239 号，邮编 200092 ）负责解释。在使用中如发现需要修

改或补充之处，请将意见和资料径寄解释单位。

主编单位：同济大学

中国钢结构协会防火与防腐分会

参编单位：公安部四川消防研究所

公安部天津消防研究所

公安部上海消防研究所

上海市消防局

福州大学

中国人民武装警察部队学院

中国建筑科学研究院

北京钢铁设计研究院

上海市建筑科学研究院

上海交通大学

华东建筑设计研究院有限公司

Arup Group Limited （奥雅纳工程顾问公司）

北京城建天宁消防责任公司

上海汇丽涂料有限公司

江苏兰陵集团公司

莱州明发隔热材料有限公司

上海美建钢结构有限公司

上海明珠钢结构有限公司

主要起草人：李国强倪照鹏李风殷李革林桂祥史毅韩林海

叶小琪屈立军楼国彪蒋首超郭士雄赵金城王军娃

贺军利罗明纯贾文清袁佑民杜咏顾仁华李锦钰

刘承宗曹轩黄珏倩

中国工程建设标准化协会

2006年 6月 23日

1 总则 .............................................................................................................................................. 6

2 术语和符号................................................................................................................................... 6

2.1 术语 ................................................................................................................................... 6

2.2 符号 ................................................................................................................................... 7

3 钢结构防火要求 ........................................................................................................................... 9

4 材料特性..................................................................................................................................... 10

4.1 钢材 ................................................................................................................................. 10

4.2 混凝土.............................................................................................................................. 12

4.3 防火涂料.......................................................................................................................... 14

4.4 防火板.............................................................................................................................. 14

4.5 其他防火隔热材料 .......................................................................................................... 14

5 抗火设计基本规定 ..................................................................................................................... 14

5.1 抗火极限状态设计要求 .................................................................................................. 14

5.2 一般规定.......................................................................................................................... 15

6 温度作用及其效应组合 ............................................................................................................. 15

6.1 室内火灾空气升温 .......................................................................................................... 15

6.2 高大空间火灾空气升温 .................................................................................................. 16

6.3 钢构件升温计算 .............................................................................................................. 17

6.4 结构内力分析 .................................................................................................................. 19

6.5 作用效应组合 .................................................................................................................. 20

7 钢结构抗火验算 ......................................................................................................................... 20

7.1 抗火设计步骤 .................................................................................................................. 20

7.2 基本钢构件的抗火承载力验算 ...................................................................................... 21

7.3 钢框架梁、柱的抗火承载力验算 .................................................................................. 25

7.4 基本钢构件的临界温度 .................................................................................................. 26

7.5 钢框架梁、柱的临界温度 .............................................................................................. 35

8 组合结构抗火验算 ..................................................................................................................... 35

8.1 钢管混凝土柱 .................................................................................................................. 35

8.2 压型钢板组合楼板 .......................................................................................................... 44

8.3 钢-混凝土组合梁 ............................................................................................................ 45

9 防火保护措施 ............................................................................................................................. 47

9.1 保护措施及其选用原则 .................................................................................................. 47

9.2 构造 ................................................................................................................................. 48

10 防火保护工程施工质量控制及验收 ....................................................................................... 53

10.1 一般规定........................................................................................................................ 53

10.2 防火涂料保护工程质量控制 ........................................................................................ 54

10.3 防火板保护工程质量控制 ............................................................................................ 54

10.4 柔性毡状隔热材料防火保护工程质量控制 ................................................................ 55

10.5 防火保护工程的验收 .................................................................................................... 56

附录 A 非膨胀型防火涂料和防火板等效导热系数测试方法 .................................................... 58

附录 B 室内火灾平均温度计算 .................................................................................................... 60

附录 C 火灾荷载密度.................................................................................................................... 63

附录 D 高大空间建筑火灾升温计参数 Tz、η、μ、β ........................................................... 65

附录 E 有保护层构件的截面系数 ................................................................................................ 68

附录 F 标准火灾升温条件下钢结构的升温 ................................................................................ 72

附录 G 构件单位长度综合传热系数 B ........................................................................................ 86

附录 H 考虑薄膜效应时楼板的极限承受能力 ........................................................................... 89

附录 I 膨胀型防火涂料检测方法 ................................................................................................. 92

本规范用词说明 ............................................................................................................................. 93

1 总则

1.0.1 为防止和减小建筑钢结构的火灾危害，保护人身和财产安全，经济、合理地进行钢结

构抗火设计和采取防火保护措施，制定本规范。条文说明

1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的建筑钢结构和组合结构的抗火设计和防火保护。

条文说明

1.0.3 本规范是以火灾高温下钢结构的承载能力极限状态为基础，根据概率极限状态设计法

的原则制定的。条文说明

1.0.4 建筑钢结构的抗火设计和防火保护，除应符合本规范的规定外，尚应符合我国现行有

关标准的规定。条文说明

2 术语和符号

2.1 术语

2.1.1 火灾荷载密度 fire load density

单位楼面面积上可燃物的燃烧热值（MJ/㎡）。

2.1.2 标准火灾升温 standard fire temperature —time curve

国际标准 ISO834 给出的，用于建筑构件标准耐火试验的炉内平均温度与时间的关系曲线。

2.1.3 等效曝火时间 equivalent time of fire exposure

在非标准火灾升温条件下，火灾在时间 t 内对构件或结构的作用效应与标准火灾在时间

te 内对同一构件或结构（外荷载相同）的作用效应相同，则时间 te 称为前者的等效曝火时

间。

2.1.4 抗火承载能力极限状态 limit state for fire reslstsnce

在火灾条件下，构件或结构的承载力与外加作用（包括荷载和温度作用）产生的组合效

应相等时的状态。

2.1.5 临界温度 critical temperatrue

假设火灾效应沿构件的长度和截面均匀分布，当构件达到抗火承载力极限状态时构件截

面上的温度。

2.1.6 荷载比 load level，load ratio

火灾下构件承载力与常温下相应的承载力的比值。

2.1.7 钢管混凝土。oncrete - filled steel tube

在圆形或矩形钢管内填灌混凝土而形成，且钢管和混凝土在受荷全过程中共同受力的构

件。

2.1.8 组合构件 composite component

截面上由型钢与混凝土两种材料组合而成的构件。例如，钢管混凝土柱、钢一混凝土组合

板和钢-混凝土组合梁等。

2.1.9 屋盖承重构件 load bearing roof component

用于承受屋面荷载的主要结构构件。例如，组成屋盖网架、网壳、桁架的构件和屋面梁、

支撑等。屋面檩条一般不当作屋盖承重构件，但当檀条同时起屋盖结构系统的支撑作用时，

则应当作屋盖承重构件。

2.1.10 自动喷水灭火系统全保护。complete sprinkler system

建筑物内除面积小于 5 ㎡的卫生间外，均设有自动喷水灭火系统的保护。

2.2 符号

A——构件的毛截面面积；

Af——个翼缘的截面面积；

Aw——梁腹板的截面面积；

B——构件单位长度综合传热系数；

Bn——与梁端部约束情况有关的常数；

cs——钢材的比热容；

ci——保护层的比热容；

di——保护层厚度；

E——常温下钢材的弹性模量；

ET——高温下钢材的弹性模量；

f——常温下钢材的设计强度；

fy——常温下钢材的屈服强度；

fyT——高温下钢材的屈服强度；

fc——常温下混凝土的抗压强度；

fcT——高温下混凝土的抗压强度；

F——单位长度构件的受火表面积；

Fi——单位长度构件保护层的内表面积；

h——构件的截面高度，楼板厚度；

hw——梁腹板的高度；

hd——压型钢板的截面高度；

I——构件的截面惯性矩；

kr——火灾下钢管混凝土柱的承载力影响系数；

l——构件的长度、跨度；

l0—构件的计算长度；

Mfi——受火构件按等效作用力分析得到的杆端弯矩；

Mp——塑性弯矩；

MTi——受火构件的杆端温度弯矩；

Mx、My——构件的最大弯矩设计值；

N——构件的轴力设计值；

N′ExT、N′EyT——高温下构件的承载力参数；

Nf——受火构件按等效作用力分析得到的轴力；

NT——受火构件的轴向温度内力；

P——保护层的含水百分比；

q——梁（板）所受的均布荷载或等效均布荷载；

qr——考虑薄膜效应后楼板的极限承载力；

Qik——楼面或屋面活荷载的标准值；

R、R′、R′x、R′y——荷载比；

Rd——高温下结构或构件的设计承载力；

S——结构或构件的荷载组合效应；

Sm——高温下结构或构件的作用组合效应；

t——受火时间或耐火时间；

t′——构件温度达到 l000C 所需的时间；

td——结构或构件的耐火时间；

te——等效曝火时间；

tm——结构或构件的耐火极限；

tv——延迟时间；

tw——梁腹板的厚度；

T0——受火前钢构件的内部温度；

T1、T2——受火钢构件两侧或上下翼缘的温度；

Td——结构或构件的临界温度；

T′g——实际的室内火灾升温；

Tg（0)——火灾发生前的室内平均空气温度；

Tg——对应 t 时刻的室内平均空气温度；

Ts——钢构件温度；

Tm——在耐火极限时间内结构或构件的最高温度；

V——单位长度构件的体积；

Wp——构件的截面塑性模量；

Wx、Wy——构件绕 x 轴和绕 y 轴的毛截面模量；

as——钢材的热膨胀系数；

βm、βt——等效弯矩系数；

γ0——结构抗火重要性系数；

γR——钢构件的抗力分项系数，抗火设计中钢材强度调整系数；

γx、γy——截面塑性发展系数；

xT——高温下钢材弹性模量折减系数；

ηT——高温下钢材强度折减系数；

Vs——钢材的泊松比；

λ——构件的长细比；

λi——保护材料的导热系数；

λs——钢材的导热系数；

ρi——保护材料的密度；

ρs——钢材的密度；

ac——对流传热系数；

ar——辐射传热系数；

φ——常温下轴心受压构件的稳定系数；

φb——常温下钢梁的整体稳定系数；

φ′bT——高温下钢梁的整体稳定系数；

△t——时间增量；

△T——构件或结构的温度变化值。

3 钢结构防火要求

3.0.1 单、多层建筑和高层建筑中的各类钢构件、组合构件等的耐火极限不应低于表 3.0.1 和

本章的相关规定。当低于规定的要求时，应采取外包覆不燃烧体或其他防火隔热的措施。

表 3.0.1 单、多层和高层建筑构件的耐火极限

注：对造纸车间，变压器装配车间，大型机械装配车间，卷烟生产车间，印刷车间等及

类似的车间，建筑耐火等级较高时，吊车梁体系的耐火极不应低于表中梁的耐火极限要求。

条文说明

3.0.2 钢结构公共建筑和用于丙类和丙类以上生产、仓储的钢结构建筑中，宜设置自动喷水

灭火系统全保护。条文说明

3.0.3 当单层丙类厂房中设有自动喷水灭火系统全保护时，各类构件可不再采取防火保护措

施。条文说明

3.0.4 丁、戊类厂、库房（使用甲、乙、丙类液体或可燃气体的部位除外）中的构件，可不

采取防火保护措施。条文说明

3.0.5 当单、多层一般公共建筑和居住建筑中设有自动喷水灭火系统全保护时，各类构件的

耐火极限可按表 3.0.1 的相应规定降低 0.5h。条文说明

3.0.6 对单、多层一般公共建筑和甲、乙、丙类厂、库房的屋盖承重构件，当设有自动喷水

灭火系统全保护，且屋盖承重构件离地（楼）面的高度不小于 6m 时，该屋盖承重构件可不

采取其他防火保护措施。条文说明

3.0.7 除甲、乙、丙类库房外的厂、库房，建筑中设自动喷水灭火系统全保护时，其柱、梁

的耐火极限可按表 3.0.1 的相应的规定降低 0.5h。

3.0.8 当空心承重钢构件中灌注防冻、防腐并能循环的溶液，且建筑中设有自动喷水灭火系

统全保护时，其承重结构可不再采取其他防火保护措施。条文说明

3.0.9 当多、高层建筑中设有自动喷水灭火系统全保护（包括封闭楼梯间、防烟楼梯问），且

高层建筑的防烟楼梯间及其前室设有正压送风系统时，楼梯间中的钢构件可不采取其他防火

保护措施；当多层建筑中的敞开楼梯、敞开楼梯问采用钢结构时，应采取有效的防火保护措

施。条文说明

3.0.10 对于多功能、大跨度、大空间的建筑，可采用有科学依据的性能化设计方法，模拟实

际火灾升温，分析结构的抗火性能，采取合理、有效的防火保护措施，保证结构的抗火安全。

条文说明

4 材料特性

4.1 钢材

4.1.1 在高温下，钢材的有关物理参数应按表 4.1.1 采用。条文说明

表 4.1.1 高温下钢材的物理参数

4.1.2 在高温下，普通钢材的弹性模量可按下式计算：条文说明

式中 TS——温度（℃）；

ET——温度为 Ts 时钢材的弹性模量（MPa）；

E——常温下钢材的弹性模量（MPa）；

χT——高温下钢材弹性模量的折减系数，可按表 4.1.2 采用。

表 4.1.2高温下普通钢材的弹性模量折减系数χT

续表 4.1.2

4.1.3 在高温下，普通钢材的屈服强度可按下式计算：条文说明

式中 fyT——温度为 Ts时钢材的屈服强度（MPa）；

fy——常温下钢材的屈服强度（MPa）；

f——常温下钢材的强度设计值（MPa）；

γR——钢构件抗力分项系数，取γR ＝1.1；

ηT——高温下钢材强度折减系数，可按表 4.1.3 采用。

表 4.1.3 高温下普通钢材的强度折减系数ηT

4.1.4 当按第 4.1.2、4.1.3 条确定高温下钢材的特性时，常温下钢材的特性应按现行国家的标

准《钢结构设计规范》GB 50017 的规定采用。

4.1.5 在高温下，耐火钢的弹性模量和屈服强度可分别按式（4.1.2-1）和（4.1.3-1）确定。其

中，弹性模量这件系数χT 和屈服强度这件系数ηT可分别按式（4.1.5-1）和（4.1.5-2）确定。

条文说明

4.2 混凝土

4.2.1 在高温下，普通混凝土的有关物理参数可按下列规定采用：

1 导热系数

硅质骨料混凝土：

式中 λc——温度为 T 时混凝土的导热系数［W/（m·℃）］；

T——混凝土的温度（℃）。

钙质骨料混凝土：

2 比热容

式中 Cc——温度为 T 时混凝土的比热容［J/（kg·℃）］。条文说明

4.2.2 在高温下，普通混凝土的初始弹性模量可按下式计算：

EcT＝（0.83－0.0011T）Ec，60℃≤T＜700℃（4.2.2）

式中 EcT——温度为 T 时混凝土的初始弹性模量（MPa）；

Ec——常温下混凝土的初始弹性模量（MPa）。条文说明

4.2.3 在高温下，混凝土的抗压强度可按下式计算：

fcT＝ηcTfc （4.2.3）

式中 fcT——高温下混凝土的抗压强度；

fc——常温下混凝土的抗压强度；

ηcT——高温下混凝土的抗压强度折减系数，可按表 4.2.3 采用。条文说明

表 4.2.3 高温下混凝土强度折减系数ηcT

4.2.4 当按第 4.2.2 、4.2.3 条确定高温下混凝土的材料特性时，常温下混凝土的特性应按现行

国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010 的规定采用。

4.2.5 在高温下，其他类型混凝土的特性，应根据有关标准通过高温材性试验确定。

4.3 防火涂料

4.3.1 当钢结构采用防火涂料保护时，可采用膨胀型或非膨胀型防火涂料。条文说明

4.3.2 钢结构防火涂料的技术性能除应符合现行国家标准《钢结构防火涂料》 GB 14907 的

规定外，尚应符合下列要求：

1 生产厂应提供非膨胀型防火涂料导热系数( 500 ℃ 时）、比热容、含水率和密度参数，或

提供等效导热系数、比热容和密度参数。非膨胀型防火涂料的等效导热系数可按附录 A 的

规定测定。

2 主要成分为矿物纤维的非膨胀型防火涂料，当采用干式喷涂施工工艺时，应有防止粉尘、

纤维飞扬的可靠措施。条文说明

4.4 防火板

4.4.1 当钢结构采用防火板保护时，可采用低密度防火板、中密度防火板和高密度防火板。

条文说明

4.4.2 防火板材应符合下列要求：

1 应为不燃性材料；

2 受火时不炸裂，不产生穿透裂纹；

3 生产厂应提供产品的导热系数（500 ℃ 时）或等效导热系数、密度和比热容等参数。防

火板的等效导热系数可按附录 A 的规定测定。条文说明

4.5 其他防火隔热材料

4.5.1 钢结构也可采用粘土砖、C20 混凝土或金属网抹 M5 砂浆等其他隔热材料作为防火保

护层。条文说明

4.5.2 当采用其他防火隔热材料作为钢结构的防火保护层时，生产厂除应提供强度和耐候性

参数外，尚应提供导热系数（500 ℃ 时）或等效导热系数、密度和比热容等参数。其他防火

隔热材料的等效导热系数可参照附录 A 的规定测定。条文说明

5 抗火设计基本规定

5.1 抗火极限状态设计要求

5.1.1 当满足下列条件之一时，应视为钢结构构件达到抗火承载能力极限状态：

1 轴心受力构件截面屈服。

2 受弯构件产生足够的塑性铰而形成可变机构。

3 构件整体丧失稳定。

4 构件达到不适于继续承载的变形。条文说明

5.1.2 当满足下列条件之一时，应视为钢结构整体达到抗火承载能力极限状态：

1 结构产生足够的塑性铰形成可变机构。

2 结构整体丧失稳定。条文说明

5.1.3 钢结构的抗火设计应满足下列要求之一：条文说明

1 在规定的结构耐火极限时间内，结构或构件的承载力 Rd 不应小于各种作用所产生的组

合效应 Sm，即：

Rd≥Sm （5.1.3-1）

2 在各种荷载效应组合下，结构或构件的耐火时间 td 不应小于规定的结构或构件的耐火极

限 tm，即：

td≥tm （ 5.1.3-2）

3 结构或构件的临界温度Td不应低于在耐火极限时间内结构或构件的最高温度Tm ，即：

Td≥Tm （5.1.3-3）

5.2 一般规定

5.2.1 在一般情况下，可仅对结构的各种构件进行抗火计算，使其满足构件抗火设计的要求。

条文说明

5.2.2 当进行结构某一构件的抗火验算时，可仅考虑该构件的受火升温。条文说明

5.2.3 有条件时，可对结构整体进行抗火计算，使其满足结构抗火设计的要求。此时，应进

行各构件的抗火验算。条文说明

5.2.4 进行结构整体抗火验算时，应考虑可能的最不利火灾状况。条文说明

5.2.5 对于跨度大于 80m 或高度大于 100m 的建筑结构和特别重要的建筑结构，宜对结构整

体进行抗火验算，按最不利的情况进行抗火设计。条文说明

5.2.6 对第 5.2.5 条规定以外的结构，当构件的约束较大时，如在荷载效应组合中不考虑温度

作用，则其防火保护层设计厚度应按计算厚度增加 30％。条文说明

5.2.7 连接节点的防火保护层厚度不得小于被连接构件防火保护层厚度的较大值。

6 温度作用及其效应组合

6.1 室内火灾空气升温

6.1.1 一般工业与民用建筑的室内火灾空气温度可按下式计算：条文说明

式中 Tg（t）——对应于 t 时的室内平均空气温度（℃）；

Tg（0）——火灾发生前的室内平均空气温度，取 20℃；

t——升温时间（min）。

6.1.2 当能准确确定建筑室内有关参数时，可按附录 B 方法计算室内火灾的空气温度。也可

按其他轰燃后的火灾模型计算室内火灾的空气温度。条文说明

6.1.3 实际的室内火灾升温在任意时刻对结构的影响，可等效为标准火灾升温在等效曝火时

刻对结构的影响。本规范以钢构件温度相等为等效原则。当采用附录 B 方法计算室内火灾

的空气温度时，等效曝火时间 te可按下式计算：条文说明

式中 te——等效爆火时间（min）；

η——开口因子（m1/2）；

qT——设计火灾荷载密度（MJ/m2），按附录 C 计算；

AW——按门窗尺寸计算的房间面积（㎡）；

h——房间门窗口高度（m）；

AT——包括门窗在内的房间六壁面积之和（㎡）。

6.2 高大空间火灾空气升温

6.2.1 本规范中，高大空问是指高度不小于 6m 、独立空间地（楼）面面积不小于 500 ㎡

的建筑空间。条文说明

6.2.2 高大空间建筑火灾中的空气升温过程可按下式确定：

式中 T(x，z，t) ——对应于 t 时刻，与火源中心水平距离为 x（m）、与地面垂直距离为 z

（m）处的空气温度（℃）；

Tg（0）——火灾发生前高达空间内平均空气温度，取 20℃；

Tz——火源中心距地面垂直距离为 z(m)处的高空气温（℃），按附录 D 确定；

β——根据火源功率和火灾增长类型，按附录 D 确定；

b——火源形状中心至火源最外边缘的距离（m）；

η——与火源中心水平距离为 x(m)的温度衰减系数（无量纲），按附录 D 确定，当 x

＜b 时，η＝1；

μ——系数，按附录 D 确定。条文说明

6.2.3 火源功率设计值 Qs 应根据建筑物实际可然物的情况，选取一合理数值。根据火源功率

设计值 Qs 可按表 6.2.3 确定火灾功率类型。条文说明

表 6.2.3 火源功率类型

6.2.4 火灾增长类型可根据可燃物类型按表 6.2.4 确定。条文说明

表 6.2.4 火灾增长类型

6.3 钢构件升温计算

6.3.1 火灾下钢构件的升温可按下列增量法计算，其初始温度取 20 ℃ ：条文说明

式中 △t——时间增量（s），不宜超过 30s；

Ts——钢结构温度（ ℃）；

Tg——火灾下钢结构周围空气温度（ ℃）；

B——钢结构单位长度中和传热系数［W/（m3· ℃）］，按第 6.3.2 条计算；

Cs——钢材比热容，按表 4.1.1 取值；

ρs——钢材密度，按表 4.1.1 取值。

6.3.2 钢构件单位长度中和传热系数 B 可按下列公式计算：条文说明

1 构件无防火保护层时

式中 F——构件单位长度的受火表面积（㎡/m）；

V——构件单位长度的体积（m³/m）；

ac——对流传热系数，取 25［W/（㎡· ℃）］；

ar——辐射传热系数［W/（㎡· ℃）］。

2 构件有非膨胀型保护层时

式中 Ci——保护材料的比热容［J/（kg· ℃）］；

ρi——保护材料的密度（kg/m³）；

di——保护层厚度（m）；

λi——保护材料 500 ℃时的导热系数或等效导热系数 W/（m³· ℃）］；

Fi——构件单位长度防火保护材料的内表面积（㎡/m）。

各类构件的 Fi/ V 值可按附录 E 采用。

6.3.3 有非膨胀型防火保护层的构件，当构件温度不超过 600 ℃ 时，在标准火灾升温条件下

其内部温度可按下式近似计算：

式中 Tg（0）——火灾前的初始温度，取 20 ℃；

t——火灾升温时间（s），当为非标准火灾升温时，用第 6.1.3 条确定的等效爆

火时间 te 代替。

有膨胀型防水保护层的构件，在标准火灾升温条件下，其内部温度应按附录 I 规

定的方法确定。条文说明

6.3.4 在标准火灾升温条件下，无防火保护层的钢构件和采用不同参数防火被覆构件的升温

也可按附录 F 查表确定。

6.3.5 当钢构件的防火被覆中含有水分时，宜考虑钢构件的升温延迟现象。此时钢构件的内

部温度可按下式计算：条文说明

其中

式中 tv——延迟时间（s）；

T′——构件温度达到 100 ℃所需的时间（s）；

p——保护层中含水分的质量百分百比（%）；

T′s(t) ——考虑延迟现象的影响时，构件在 t 时刻的内部温度；

Ts(t) ——不考虑延迟此案向的影响时，构件在 t 时刻的内部温度，按第 6.3.1、6.3.3 或 6.3.4

条确定。

当有实测数据时，延迟时间 tv可采用实测值。

当采用由附录 A 确定的防火被覆的等效导热系数计算钢构件的升温时，无需考虑防火被

覆中水分引起的延迟时间。

6.4 结构内力分析

6.4.1 在进行钢结构抗火计算时，应考虑温度内力和变形的影响。条文说明

6.4.2 计算钢结构中某一构件受火升温的温度内力和变形时，可将受火构件的温度效应等效

为杆端作用力（图 6.4.2 ) ，并将该作用力作用在与该杆端对应的结构节点上，然后按常温

下的分析方法进行结构分析，得到该构件升温对结构产生的温度内力和变形。其中，受火构

件的温度内力可按下式确定：条文说明

式中 NT——受火构件的轴向温度内力（压力）；

MTi——受火构件的杆端温度弯矩（方向与图 6.4.2b 所示 MTe 反）；

Nf——按等效作用力分析得到的受火构件的轴力（受拉为正）；

Mfi——按等效作用力分析得到的受火厚茧的杆端弯矩（方向与图 6.4.2b 所示 MTe方向

一致为正）；

T1、T2， ——受火构件两侧或上下翼缘的温度，对于有防火保护层的钢构件取 T1＝T2；

T0——受火前构件的温度；

ET——温度为（T1＋T2）/2 时钢材的弹性模量；

A——受火构件的截面积；

I——受火构件的界面惯性矩；

h——受火构件的界面高度。

图 6.4.2 结构温度效应等效为杆端作用力

6.4.3 计算框架柱的温度内力时，如仅考虑该柱升温（相邻柱不升温），则该柱的温度内力可

根据计算结果折减 30％。条文说明

6.4.4 钢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

产生的内力乘以折减系数 0.9 。条文说明

6.5 作用效应组合

6.5.1 钢结构抗火验算时，可按偶然设计状况的作用效应组合，采用下列较不利的设计表达

式：条文说明

7 钢结构抗火验算

7.1 抗火设计步骤

7.1.1 钢结构构件抗火设计可采用第 7.1.2 或 7.1.3 条规定的步骤进行。条文说明

7.1.2 钢结构构件抗火设计方法一的步骤为：

1 按第 6.5.1 条进行荷载效应组合。

2 根据构件和荷载类型，按第 7.4 和 7.5 节有关条文，确定构件的临界温度 Td。

3 当保护材料为膨胀型时，保护层厚度可按试验方法确定。当保护材料为非膨胀时，可按

下述方法计算所需防火被覆厚度：

1）由给定的临界温度 Td、耐火极限（标准升温时间 t 或等效曝火时间 te），按附录 G 查表

确定构件单位长度综合传热系数 B。

2）由下式计算保护层厚度：

3)当 k≤0.01 或不便确定时，可编于安全地按下式计算保护层厚度：

4）当防火保护材料的平衡含水率 P 较大（延迟时间大于 5min），可先按式（7.1.2-1）求

出初定厚度 d′i，然后按下式估计延迟时间：

以（t—tv）代表 t 重新按附录 G 查表确定构件单位长度综合传热系数 B 值，再根据式

（7.1.2-1 ）求得最后厚度。

如果防火保护材料的等效导热系数根据附录 A 确定，则无需考虑防火被覆中水分引起的

延迟时间。

以上各式中符号意义同第 6.3 节。条文说明

7.1.3 钢结构构件抗火设计方法二的步骤为：

1 设定一定的防火被覆厚度。

2 按第 6.3 节有关条文计算构件在要求的耐火极限下的内部温度。

3 按第 4.1 节有关条文确定高温下钢材的参数，按第 6.4 节有关条文计算结构构件在外荷

载和温度作用下的内力。

4 按第 5.2 节规定进行结构分析（含温度效应分析），并按第 6.5 节进行荷载效应组合。

5 根据构件和受载的类型，按第7.2 和7.3 节有关条文进行构件耐火承载力极限状态验算。

6 当设定的防火被覆厚度不合适时（过小或过大），可调整防火被覆厚度，重复上述 1～5 步

聚。条文说明

7.1.4 钢结构整体的抗火验算可按下列步骤进行：

1 设定结构所有构件一定的防火被覆厚度。

2 确定一定的火灾场景。

3 进行火灾温度场分析及结构构件内部温度分析。

4 在第 6.5.1 条规定的荷载作用下，分析结构是否满足第 5.1.3 条的要求。

5 当设定的结构防火被覆厚度不合适时（过小或过大），调整防火被覆厚度，重复上述 1～

4 步骤。条文说明

7.2 基本钢构件的抗火承载力验算

7.2.1 高温下，轴心受拉钢构件或轴心受压钢构件的强度应按下式验算：

式中 N——火灾下构件的轴向拉力或轴向压力设计值；

An——构件的净截面面积；

ηT——高温下钢材的强度折减系数；

γR——钢构件的抗力分项系数，近似取γR＝1.1；

f——常温下钢材的强度设计值。条文说明

7.2.2 高温下，轴心受压钢构件的稳定性应按下式验算；

式中 N——火灾时构件的轴向压力设计值；

A——构件的毛截面面积；

φT——高温下轴心受压钢构件的稳定系数；

ac——高温下轴心受压钢构件的稳定验算参数；对于普通结构钢构件，根据构件长细比

和构件温度按表 7.2.2-1 确定，对于耐火钢构件，按表 7.2.2-2 确定；

φ——常温下轴心受压钢构件的稳定系数，按现行国家标准《刚结构设计规范》GB50017

确定。

表 7.2.2-1 高温下轴心受压普通结构钢构件的稳定验算参数 ac

注：温度在 50℃及以下时 ac 取 1.0，其他温度 ac按线性插值确定。

表 7.2.2-2 高温下轴心受压耐火钢构件的稳定验算参数 ac

注：温度在 50℃及以下时 ac 取 1.0，其他温度 ac按线性插值确定。条文说明

7.2.3 高温下，单轴受弯钢构件的强度按下式验算：

式中 M——火灾时最不利截面处的弯矩设计值；

Wn——最不利截面的净面模量；

γ——截面塑性发展系数，对于工字型截面γx＝1.05、γy＝1.2，对于箱型截面γx＝

γy＝1.05，对于圆钢管截面γx＝γy＝1.15。条文说明

7.2.4 高温下，单轴受弯钢构件的稳定性应按下式验算：条文说明

式中 M——火灾时构件的最大弯矩设计值；

W——按受压纤维确定的构件毛截面模量；

φ′bT——高温下受弯钢构件的稳定系数；

φb——常温下受弯钢构件的稳定系数（基于弹性阶段），按现行国家标准《钢结构设

计规范》 GB50017 有关规定计算，但当所计算的φb＞0.6 时，φb 不作修正；

ab——高温下受弯钢构件的稳定验算参数，按表 7.2.4-1、表 7.2.4-2 确定。

表 7.2.4-1 高温下受弯普通结构钢构件的稳定验算采纳数 ab

表 7.2.4-2 高温下受弯耐火钢构件的稳定验算参数 ab

7.2.5 高温下，拉弯或压弯钢构件的强度应按下式验算：条文说明

式中 N——火灾时构件的轴力设计值；

Mx、My——火灾时最不利截面处的弯矩设计值，分别对应强轴 x 轴和弱轴 y 轴；

An——最不利截面的净截面面积；

Wnx、Wny——分别为对强轴 x 轴和弱轴 y 轴的净截面模量；

γx、γy——分别为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的截面塑料发展系数，对于工字型截面γx

＝1.05、γy＝1.2；对于箱型截面γx＝γy＝1.05；对于圆形钢管截面γx＝γy＝1.15。

7.2.6 高温下，压弯钢构件的稳定性应按下式验算：条文说明

1 绕强轴 x 轴弯曲：

2 绕弱轴 y 轴弯曲：

式中 N——火灾时构件的轴向压力设计值；

Mx、My——分别为火灾时所计算构件段范围内对强轴（x）和弱轴（y）的最大弯矩设计值；

A——构件的毛截面面积；

Wx、Wy——分别为对强轴和弱轴的毛截面模量；

N′ExT、N′EyT——分别为高温下绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的参数；

γx、γy——分别为对强轴和弱轴的长细比；

φxT、φyT——高温下轴心受压钢构件的稳定系数，分别对应于强轴失稳和弱轴失稳，按式

（7.2.2-2）计算；

φ′bxT、φ′byT——高温下均匀弯曲受弯钢构件的稳定系数，分别对应于强轴失稳和弱轴失

稳，按式（7.2.4.2）计算；

γx、γy ——分别为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数，对于工字型截面γx＝

1.05、γy ＝1.2，对于箱型截面γx＝γy ＝1.05，对于圆钢截面γx＝γy ＝1.15；

η——截面影响系数，对于闭口截面η＝0.7，对于其他界面η＝1.0；

βmx、βmy——弯矩作用平面内的等效弯矩系数，按现行国家标准《刚结构设计规范》GB50017

确定；

βtx、βty——弯矩作用平面内的等效弯矩系数，按现行国家标准《刚结构设计规范》GB50017

确定；

7.3 钢框架梁、柱的抗火承载力验算

7.3.1 火灾时，按图 7.3.1 所以钢框架柱的承载能力极限状态，应按下式验算其高温承载力：

式中 N——火灾时框架柱所受的轴力设计值，应考虑温度内力的影响；

A——框架柱的毛截面面积；

φT——下轴心受压钢构件的稳定系数，按式（7.2.2-2）计算，其中框架柱计算长度取构件

高度。条文说明

图 7.3.1 梁升温使柱端屈服

7.3.2 火灾时，按图 7.3.2 所示钢框架承载力极限状态，应按下式验算高温承载力：

式中 Mq——梁上荷载产生的最大弯矩设计值，不考虑温度内力；当梁承受的荷载为非均布

荷载时，可按简支梁跨间最大弯矩等效的原则，将其等效为均部荷载；

q——火灾时梁承受的均布荷载设计值；

l——梁的跨度；

Bn——与梁端部连接有关的参数，当梁两端铰接时，Bn＝1，当梁两端刚接时 Bn＝0.5；

MpT——高温下梁截面的塑性弯曲；

Wp——梁截面的苏醒截面模量。条文说明

图 7.3.2 框架梁的极限状态

7.4 基本钢构件的临界温度

7.4.1 轴心受拉钢构件根据其截面强度荷载比 R，可按表 7.4.1-1、表 7.4.1-2 确定构件的临界

温度 Td。其中，R 可按下式计算：条文说明

式中 N——火灾时构件的轴向拉力设计值；

An——构件的净截面面积；

f——常温下钢材的强度设计值。

表 7.4.1-1 普通结构钢构件根据截面强度荷载比 R确定的临界温度 Td（℃）

表 7.4.1-2 耐火构件根据截面强度荷载比 R确定的临界温度 Td（℃）

7.4.2 轴心受压钢构件定的临界温度 Td 可取以下两个临界温度 T'd、T''d 中较小者：

1 临界温度 T'd

根据截面强度荷载比 R，可按表 7.4.1-1、表 7.4.1-2 确定 T'd。其中，R 可按下式计算：

式中 N——火灾时构件所受的轴压力。

2 临界温度 T''d 根据构件稳定荷载比 R'以及构建长细比λ，可按表 7.4.2-1、表 7.4.2-2 确定

T''d。其中，R'可按下式计算：

式中 A——构件的毛截面面积；

φ——常温下轴心受压构件的稳定系数。

表 7.4.2-1 轴心受压普通结构钢构件根据构件稳定荷载比 R'确定的临界温度 T''d（℃）

表 7.4.2-2 轴心受压耐火钢构件根据构件稳定荷载比 R'确定的临界温度 T''d（℃）

条文说明

7.4.3 单轴受弯钢构件的临界温度 Td可取以下两个临界温度 T'd、T''d 中的较小者：

1 临界温度 T'd

根据截面强度荷载比 R，可按表 7.4.1-1、表 7.4.1-2 确定 T'd。其中可按下式计算：

式中 M——火灾时最不利截面处的弯矩设计值；

Wn——最不利截面的净截面模量；

r——截面塑性发展系数。

2 临界温度 T''d

根据构件稳定荷载比 R'以及常温下受弯构件的稳定系数φ'b，可按表 7.4.3-1、表 7.4.3-2

确定 T''d。其中，R'可按下式计算：

式中 M——火灾时构件的最大弯矩设计值；

W——构件的毛截面模量；

φ'b——常温下受弯构件的稳定系数；（基于弹性受力阶段），根据现行国家标准《钢结构

设计规范》GB50017 的有关规定计算。

表 7.4.3-1 受弯普通结构钢构件根据构件稳定荷载比 R'确定的临界温度 T''d（℃）

表 7.4.3-2 受弯耐火钢构件根据构件稳定荷载比 R'确定的临界温度 T''d（℃）

条文说明

7.4.4 拉弯钢构件根据其截面强度荷载比 R，可按表 7.4.1-1、表 7.4.1-2 确定构件的临界温度

Td。其中，R 可按下式计算：

式中 N——火灾时构件的轴向拉力设计值；

Mx、My——火灾时最不利截面处的弯矩，分别对应于强轴 x 轴和弱轴 y 轴；

An——最不利截面的净截面面积；

Wnx、Wny——分别为对强轴 x 轴和弱轴 y 轴的净截面模量；

γx、γy——分别为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的截面塑性发发展系数。条文说明

7.4.5 压弯钢构件的临界温度 Td可取一下三个临界量温度 Td、T''dx、T''dy中较小者：

1 临界温度 T'd

根据截面强度荷载比 R，可按表 7.4.1-1、表 7.4.1-2 确定 T'd。其中，R 可按下式计算：

式中 N——火灾时构件的轴向压力设计值；

Mx、My——火灾时最不利截面处的弯矩，分别对应于强轴 x 轴和弱轴 y 轴；

An——最不利截面的净截面面积；

Wnx、Wny——分别为对强轴 x 轴和弱轴 y 轴的净截面模量；

γx、γy——分别为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的截面塑性发发展系数。

2 临界温度 T''dx

根据绕强轴 x轴弯曲的构建稳定荷载比R'x以及长细比λx、参数 e1、参数 e2，可按表 7.4.5-1、

表 7.4.5-2 确定 T''dx。其中，R'x 、e1 、e2 分别可按下式计算：

式中 N——火灾时构件所受的轴向压力设计值；

Mx、My——分别为火灾时所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩设计值；

An——构件的毛截面面积；

Wnx、Wny——分别为对强轴和弱轴的毛截面模量；

N'Ex、N'Ey——分别为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的参数；

E——常温下钢材的弹性模量；

λx、λy——分别为对强轴和弱轴的长细比；

φx——常温下轴心受压构件对应于强轴失稳的稳定系数；

φ'by——常温下均匀弯曲受弯构件对应于弱轴失稳的稳定系数，按式（7.4.3-3）计算；

γx——绕强轴弯曲的截面塑性发展系数；对应于工字型截面γx＝1.05，对应于箱型截面

γx＝1.05，对应于圆钢管截面γx＝1.15；

η——截面影响系数，对于闭口截面η＝0.7，对于其他界面η＝1.0；

βmx——弯矩作用平面内的等效弯矩系数，根据现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017

确定；

βty——弯矩作用平面外的等效弯矩系数，根据现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017

确定；

3 临界温度 T''dy

根据绕弱轴y轴弯曲的构件稳定荷载比R'y以及长细比λy、参数 e1、参数 e2，可按表7.4.5-1、

表 7.4.5-2 确定 T''dy（R'y对应于 R'x，对应于λx）。其中，R'y、e1、e2 分别可按下式计算：

式中 φy——常温下轴心受压构件对应于弱轴失稳的稳定系数；

φ'bx——常温下均匀弯曲受弯构件对应于强轴失稳的稳定系数，按式（7.4.3-3）计算；

ry——绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数；对应于工字型截面 ry＝1.2，对应于箱型截面 ry

＝1.05，对应于圆钢管截面 ry＝1.15；

βmy——弯矩作用平面内的等效弯矩系数，根据现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017

确定；

βtx——弯矩作用平面外的等效弯矩系数，根据现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017

确定。

表 7.4.5-1 压弯普通结构钢构件稳定荷载比 R'x（或 R'y）确定的临界温度 T''dx（T''dy）（℃）

续表 7.4.5-1

表 7.4.5-2 压弯耐火钢构件根据稳定荷载比 R'x（或 R'y）确定的临界温度 T''dx（或 T''dy）(℃)

续表 7.4.5-2

条文说明

7.5 钢框架梁、柱的临界温度

7.5.1 钢框架柱的临界温度 Td 可按表 7.4.2-1、表 7.4.2-2 确定，其构件稳定荷载比 R'可按下

式计算：条文说明

7.5.2 钢框架柱的临界温度 Td 可按表 7.4.1-1、表 7.4.1-2 确定，其构件稳定荷载比 R 按下式

计算：条文说明

8 组合结构抗火验算

8.1 钢管混凝土柱

8.1.1 当面形截面钢管混凝土柱保护采用非膨胀型防火涂料时，其厚度可按表 8.1.1 确定

表 8.1.1 圆形截面钢管混凝土柱非膨胀型防火涂料保护层厚度

续表 8.1.1

注：λ＝4L/D，其中 L 为柱的计算长度，D 为柱截面直径。条文说明

8.1.2 当矩形截面钢管混凝土柱保护层采用非膨胀防火涂料时，其厚度可按表 8.1.2 确定。

表 8.1.2 短型截面钢管混凝土柱非膨胀型防火涂料保护层厚度

续表 8.1.2

注：λ=2L/D 或 2L/B，其中 L 为柱的计算长度，D 和 B 分别为柱截面长边和短边尺寸。

条文说明

8.1.3 当圆形截面钢管混凝土柱保护层采用金属网抹M5普通水泥砂浆时，其厚度可按表8.1.3

确定。

表 8.1.3 圆形截面钢管混凝土柱金属网抹 M5普通水泥砂浆保护层厚度

续表 8.1.3

注：λ＝4L/D，其中 L 为柱的计算长度，D 为柱截面直径。条文说明

8.1.4 当矩形截面钢管混凝土柱保护增采用金属网抹M5普通水泥砂浆时，其厚度可按表8.1.4

确定。

表 8.1.4 矩形截面钢管混凝土柱金属网抹 M5 普通水泥砂桨保护层厚度

续表 8.1.4

注：λ＝2 √3/D，其中 L 为柱的计算长度，D 和 B 分别为柱截面长边和短边尺寸。

条文说明

8.1.5 当钢管混凝土柱不采用防火保护措施时，在火灾条件下的荷载比应满足下列要求：

式中 R——火灾下钢管混凝土柱的荷载比；

kr——火灾下钢管混凝土柱承载力影响系数，按表 8.1.5 确定。

表 8.1.5 火灾下钢管混凝土柱承载力系数 kr

注：表内中间值可按线性插值确定。条文说明

8.1.6 为保证发生火灾时核心混凝土中水蒸气的排放，每个楼层的柱均应设置直径为 20mm

的排气孔。其位置宜在柱与楼板相交处的上方和下方各 100mm 处，并沿柱身反对称布置（图

8.1.6) 。条文说明

图 8.1.6 排气孔位置

8.2 压型钢板组合楼板

8.2.1 当压型钢板在楼板中仅起模板作用时，可不采取防火保护措施。当压型钢板在楼板中

起承重作用时，若压型钢板一混凝土组合楼板满足第 8.2.2～8.2.4 条的规定，可不采取防火

保护措施．条文说明

8.2.2 压型钢板起承重作用的组合楼板的抗火设计，可根据是否允许在火灾下产生大挠度变

形，分别按第 8.2.3 或 8.2.4 条的规定进行。若楼板满足第 8.2.3 或 8.2.4 条的要求，则楼板无

需采用其他防火保护措施。否则楼板应采用防火材料保护，或楼板常温下的设计不应考虑压

型钢板的组合作用，而另配受拉钢筋。条文说明

8.2.3 当不允许楼板产生大挠度变形时，可根据下式计算组合楼板的耐火时间：条文说明

式中 tr——组合楼板耐火时间（min）；

ηF——组合板的内力指标；

Mmax——火灾下单位宽度组合板内由荷载产生的最大正弯矩设计值；

RMC——火灾下单位宽度组合板内素混凝土板的正弯矩承载力；

ft ——常温下混凝土的抗拉强度设计值；

W——单位宽度组合板内低于 700℃部分素混凝土板截面的正弯矩抵抗矩。

压型钢板一混凝土组合板在 ISO834 标准升温条件下，各时刻的700 ℃ 等温线如图8.2.3 所

示，其他时刻的 700 ℃ 等温线可以按内插值法得到。

如果按式（8.2.3-1）计算所得 tr 不小于楼板规定的耐火极限要求，则该楼板无需采用其他

防火保护措施。

图 8.2.3 ISO834 标准升温条件下 700℃等温线在组合板内的移动过程（mm）

8.2.4 当允许压型钢板组合楼板产生大挠度变形时可考虑薄膜效应，并按附录 H 的方法计算

楼板的极限承载力．若满足下式的要求，则楼板无需采取其他防火保护措施。条文说明

qr≥q (8.2.4)

式中 qr——考虑薄膜效应的楼板极限承载力；

q——火灾下楼板的面荷载设计值，按第 6.5.1 条确定。

8.3 钢-混凝土组合梁

8.3.1 火灾下组合梁中混凝土楼板内的平均温度可按表 8.3.1 确定。

表 8.3.1 混凝土楼板的平均升温（℃）

注：1 混凝土顶板厚度指压型钢板肋高以上混凝土板厚度。

2 对顶板厚度介于 50~100mm 的混凝土楼板，其升温可通过线性插值得到。条文说明

8.3.2 可将组合楼板中的 H 型钢梁分成两部分：一部分为下翼缘与腹板组成的倒 T 型构件；

另一部分为上翼缘。两部分在火灾下的温度可分别按第 6.3 节相关规定计算。其中，上翼缘

按三面受火考虑，下翼缘与腹板组成的倒 T 型构件按四面受火考虑。条文说明

8.3.3 组合梁抗火承载力应按下式验算：

式中 M——将梁当作简支梁时，相应荷载产生的跨中最大弯矩设计值，对承受均布荷载的

梁，

MR+——高温下组合梁正弯矩作用时的抵抗弯矩值，按第 8.3.4 条计算；

MR-——高温下组合梁负弯矩作用时的抵抗弯矩值，按第 8.3.5 条计算。条文说明

8.3.4 高温下组合梁正弯矩作用时的抵抗弯矩值可按下式计算：条文说明

1 塑性中和轴在混凝土板内（图 8.3.4-1)，即时：

图 8.3.4.1 正弯矩作用时组合梁第一类截面及其应力分布

MR+＝hC1C1－hF1F1－hF2F2 (8.3.4.1)

式中和图中

C1Tot—— 混凝土顶板全部受压时的承载力，C1Tot＝fcTAc1，其中 Ac1 为混凝土板截面积，

fcT为混凝土高温抗压强度，按混凝土顶板平均温度确定；

C 1——混凝土顶板所受压力，

F1——钢梁上翼缘全部屈服时的承载力，F1＝γRηTfAf1，其中 Af1为上翼缘截面面积，ηT

为钢材强度高温折减系数，按钢梁腹板温度确定；

F2——钢梁腹板全部受拉或受压屈服时的承载力，F2＝γRηTfAw，其中 Aw 为上翼缘截

面面积，ηT 为钢材强度高温折减系数，按钢梁腹板温度确定；

F3——下翼缘全部屈服时的承载力，F3＝γRηTf Af2，其中 Af2 为下翼缘截面面积，ηT

为钢材强度高温折减系数，按钢梁下翼缘温度确定；

H——钢梁截面总高度；

H0——整个组合梁截面总高度，H0＝H+hu＋hd ；

hu——混凝土板等效厚度，当组合梁为主梁时，其值取压型钢板肋以上混凝土板厚加肋高

度一半，当组合梁为次梁时，仅取压型钢板肋以上的混凝土板厚；

hd——混凝土肋的等效高度，当组合梁为主梁时，其值取压型钢板肋高度的一半；当组合

梁为次梁时，取压型钢板肋的全高；

be——混凝土板有效宽度，根据现行国家标准《钢结构设计规范 GB 50017 相关条文确定；

el——混凝土顶板受压区高度；

hcl——混凝土顶板受压区中心到钢梁下翼缘中心的距离，hcl＝H0－0.5 el；

hFl——上翼缘中心到下翼缘中心的距离；

hF2—腹板中心到下翼缘中心的距离。

2 塑性中和轴在钢梁截面内（图 8.3 4-2)，即时：

图 8.3.4-2 正弯矩作用时组合梁第二类截面及其应力分布

式中 hC1——混凝土顶板受压区中心到钢梁下翼缘中心的距离，hC1＝H0 -0.5 hu；

F2com——腹板受压区的合力，F2com＝0.5（ - C1 - F1 + F2 + F3）；

hF2com——腹板受压区中心到下翼缘中心的距离，hF2com＝0.5（e2 +H），其中 e2为截面塑

性中和轴到下翼缘中心的距离，

F2ten——腹板受拉区的合力，F2ten＝0.5(C1＋F1＋F2－F3)；

hF2ten——腹板受拉区中心到下翼缘中心的距离，为 0.5 e2。

8.3.5 高温下组合梁受负弯矩作用时，可不考虑楼板和钢梁下翼缘的承载作用（图 8.3.5 ) ，

相应的组合梁抵抗弯矩可按下式计算：条文说明

图 8.3.5 负弯矩作用时组合梁截面及其应力分布

式中 Fy2com——腹板受压区合力，Fy2com＝0.5( F1＋F2)；

Fy2ten——腹板受拉区合力，Fy2ten＝o.5（- F1＋F2）；

hy2com——腹板受压区中心到下翼缘中心的距离，当 Fy2ten＞0 时 hy2com＝0.5( H＋e3)，当

Fy2ten≤0 时 hy2com＝0.5H；

e3——塑性中和轴到上翼缘中心的距离，当 Fy2ten＞0 时 e3＝

当 Fy2ten≤0 时，e3＝0；

hy2ten ——腹板受拉区中心到下翼缘中心的距离，当 Fy2ten＞0，hy2ten ＝0.5 e3；当 Fy2ten≤0，

hy2ten ＝0。

9 防火保护措施

9.1 保护措施及其选用原则

9.1.1 钢结构可采用下列防火保护措施：

1 外包混凝土或砌筑砌体。

2 涂敷防火涂料。

3 防火板包覆。

4 复合防火保护，即在钢结构表面涂敷防火除料或采用柔性毡状隔热材料包覆，再用轻质

防火板作饰面板。

5 柔性毡状隔热材料包覆。条文说明

9.1.2 钢结构防火保护措施应按照安全可靠、经济实用的原则选用，并应考虑下列条件：

1 在要求的耐火极限内能有效地保护钢构件。

2 防火材料应易于与钢构件结合，并对钢构件不产生有害影响。

3 当钢构件受火产生允许变形时，防火保护材料不应发生结构性破坏，仍能保持原有的保

护作用直至规定的耐火时间。

4 施工方便，易于保证施工质量。

5 防火保护材料不应对人体有毒害。条文说明

9.1.3 钢结构防火涂料品种的选用，应符合下列规定：

1 高层建筑钢结构和单、多层钢结构的室内隐蔽构件，当规定的耐火极限为 1.5h 以上时，

应选用非膨胀型钢结构防火涂料。

2 室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构和有装饰要求的钢结构，当规定的耐火极限为 1.5h 以

下时，可选用膨胀型钢结构防火涂料。

3 当钢结构耐火极限要求不小于 1.5h ，以及对室外的钢结构工程，不宜选用膨胀型防火涂

料。

4 露天钢结构应选用适合室外用的钢结构防火涂料，且至少应经过一年以上室外钢结构工

程的应用验证，涂层性能无明显变化。

5 复层涂料应相互配套，底层涂料应能同普通防锈漆配合使用，或者底层涂料自身具有防

锈功能。

6 膨胀型防火涂料的保护层厚度应通过实际构件的耐火试验确定。条文说明

9.1.4 防火板的安装应符合下列要求：

1 防火板的包敷必须根据构件形状和所处部位进行包敷构造设计，在满足耐火要求的条件

下充分考虑安装的牢固稳定。

2 固定和稳定防火板的龙骨粘结剂应为不燃材料。龙骨材料应便于构件、防火板连接。粘

接剂在高温下应仍能保持一定的强度，保证结构稳定和完整。条文说明

9.1.5 采用复合防火保护时应符合下列要求：

1 必须根据构件形状和所处部位进行包敷构造设计，在满足耐火要求的条件下充分考虑保

护层的牢固稳定。

2 在包敷构造设计时，应充分考虑外层包敷的施工不应对内防火层造成结构性破坏或损伤。

9.1.6 采用柔性毡状隔热材料防火保护时应符合下列要求：

1 仅适用于平时不受机械损伤和不易人为破坏，且不受水湿的部位。

2 包覆构造的外层应设金属保护壳。金属保护壳应固定在支撑构件上，支撑构件应固定在

钢构件上。支撑构件应为不燃材料。

3 在材料自重下，毡状材料不应发生体积压缩不均的现象。条文说明

9.2 构造

9.2.1 采用外包混凝土或砌筑砌体的钢结构防火保护构造宜按图 9.2.1 选用。采用外包混凝土

的防火保护宜配构造钢筋。

图 9.2.1 采用外包混凝土的防火保护构造

9.2.2 采用防火涂料的钢结构防火保护构造宜按图 9.2.2 选用。当钢结构采用非膨胀型防火涂

料进行防火保护且有下列情形之一时，涂层内应设置与钢构件相连接的钢丝网：

1 承受冲击、振动荷载的构件。

2 涂层厚度不小于 30mm 的构件。

3 粘结强度不大于 0.05MPa 的钢结构防火涂料。

4 腹板高度超过 500mm 的构件。

5 涂层幅面较大且长期暴露在室外。

图 9.2.2 采用防火涂料的防火保护构造

9.2.3 采用防火板的钢结构防火保护构造宜按图 9.2.3-1、图 9.2.3-2 选用。

图 9.2.3-1 钢柱采用防火板的防火保护构造

图 9.2.3-2 钢梁采用防火板的防火保护构造

9.2.4 采用柔性毡状隔热材料的钢结构防火保护构造宜按图 9.2.4 选用。

图 9.2.4 采用柔性毡状隔热材料的防火保护构造

9.2.5 钢结构采用复合防火保护的构造宜按图 9.2.5-1~图 9.2.5-3 选用。

图 9.2.5-1 钢柱采用防火涂料和防火板的复合防火保护构造

图 9.2.5-2 钢梁采用防火涂料和防火板的复合防火保护构造

图 9.2.5-3 钢柱采用柔性和防火板的复合防火保护构造

10 防火保护工程施工质量控制及验收

10.1 一般规定

10.1.1 用于保护钢结构的防火材料，应符合现行国家产品标准和设计的要求。条文说明

10.1.2 钢结构防火保护工程的施工单位应具备相应的施工资质．施工现场质量管理应有相应

的施工技术标准、质量管理体系、质量控制和检验制度。

10.1.3 钢结构防火保护工程的设计修改必须由设计单位出具设计变更通知单，改变防火保护

材料或构造时，还必须报经当地消防监督机构批准。

10.1.4 钢结构防火保护分项工程可分成一个或若干个检验批。相同材料、工艺、施工条件的

防火保护工程应按防火分区或按楼层划分为一个检验批．条文说明

10.1.5 钢结构防火保护工程应按下列规定进行施工质量控制：

1 钢结构防火保护工程所使用的主要材料必须具有中文质量合格证明文件，并具有有检测

资质的试验室出具的检测报告。

2 每一个检验批应在施工现场抽取不少于 5% 构件数（且不少于 3 个）的防火材料试样，

并经监理工程师（建设单位技术负责人）见证取样、送样。

3 每一个检验批防火材料试样的 500 ℃ 导热系数或等效导热系数平均值不应大于产品合

格证书上注明值的 5 % ，最大值不应大于产品合格证书注明值的 15 % ，防火材料试样密度

和比热容平均值不应超过产品合格证书上注明值的 10%。条文说明

10.1.6 钢结构防火保护工程应在钢结构安装工程检验批和钢结构普通涂料涂装检验批的施

工质量验收合格后进行。采用复合构造的钢结构防火保护工程，其防火饰面板的施工应在包

裹柔性毡状隔热材料或涂敷防火涂料检验批的施工质量验收合格后进行。

10 .1.7 钢结构防火保护工程不应被后继工程所破坏．如有损坏，应进行修补。

10.1.8 钢结构防火保护工程施工前钢材表面除锈及防锈底漆涂装应符合设计要求和国家现

行有关标准的规定。

检查数量：按构件数抽查 10% ，且同类构件不应少于 3 件。

检验方法：表面除锈用铲刀检查和用现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等

级》 GB/T 8923 规定的图片对照观察检查。底漆涂装用干漆膜测厚仪检查，每个构件检测 5 处。

每处的数值为 3 个相距 50mm 测点涂层干漆膜厚度的平均值。

10.2 防火涂料保护工程质量控制

10.2.1 涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求。当产品说明书无要求时，

环境温度宜在 5 ～38℃之间，相对湿度不应大于 85% 。涂装时构件表面不应有结露；涂料

未干前应避免雨淋、水冲等，并应防止机械撞击。条文说明

10.2.2 在防火涂料施工前，应对下列项目进行检验，并由具有检测资质的试验室出具检验报

告后方可进行涂装。

1 对防火涂料的粘结强度进行检验，粘结强度应符合现行协会标准《钢结构防火涂料应用

技术规范》 CECS24 的规定，检验方法应符合现行国家标准《钢结构防火涂料》 GB 14907 的

规定。

2 对膨胀型防火涂料应进行涂层膨胀性能检验，最小膨胀率不应小于 5 。当涂层厚度不大

于 3mm 时，最小膨胀率不应小于 10 。膨胀型防火涂料膨胀率的检验方法应符合附录 1 的

规定。条文说明

10.2.3 防火涂料涂层各测点平均厚度不应小于设计要求，单测点最小值不应小于设计要求的

85% 。检查数量：按同类构件数抽查 10% ，且均不应少于 3 件。

检验方法：用涂层厚度测量仪、测针和钢尺检查。测量方法应符合现行协会标准《钢结

构防火涂料应用技术规范》 CECS24 的规定和国家标准《钢结构工程施工质量验收规

范》 GB 50205 --2001 附录 F 的要求。

10.2.4 膨胀型防火涂料涂层表面裂纹宽度不应大于 0.5mm，且 1m 长度内均不得多于 1 条。

当涂层厚度不大于 3mm 时，涂层表面裂纹宽度不应大于 0.1mm。非膨胀型防火涂料涂层表

面裂纹宽度不应大于 1mm ，且 1m 长度内不得多于 3 条。

检查数量：按同类构件数抽查 10% ，且均不应少于 3 件。

检验方法：观察和用尺量检查。

10.2.5 当防火涂层同时充当防锈涂层时，则还应满足有关防腐、防锈标准的规定。

10.2.6 防火涂料涂装基层不应有油污、灰尘和泥砂等污垢。

检查数量：全数检查。

检验方法：观察检查。

10.2.7 防火涂料不应有误涂、漏涂，涂层应闭合无脱层、空鼓、明显凹陷、粉化松散和浮浆

等外观缺陷，乳凸应剔除。

检查数量：全数检查。

检验方法：观察检查。

10.3 防火板保护工程质量控制

10.3.1 支撑固定件应固定牢固，现场拉拔强度应符合设计要求。

检查数量：按同类构件数抽查 10% ，且均不应少于 3 件。

检查方法：现场手册检查；查验进场验收记录、现场拉拔检测报告。

10.3.2 防火板安装必须牢固稳定，封闭良好。

检查数量：按同类构件数抽查 10% ，且均不应少于 3 件。

检查方法：观察检查。

10.3.3 防火板表面应平整、无裂痕、缺损和泛出物．有装饰要求的防火极表面应洁净、色泽

一致、无明显划痕。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察检查。

10.3.4 防火板接缝应严密、顺直。接缝边缘应整齐．检查数量：全数检查。

检查方法：观察和用尺量检查。

10.3.5 防火板安装时表面不应有孔洞和凸出物。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察检查。

10.3.6 防火板安装的允许偏差和检查方法：立面垂直度，用 2m 垂直检测尺检查，其误差不

大于 4mm 。

表面平整度，用 2m 靠尺和塞尺检查，其误差不大于 2mm 。

阴阳角正方，用直角检测尺检查，其误差不应大于 2mm。

接缝高低差，用钢直尺和塞尺检查，其误差不应大于 1mm。

接缝宽厚，用钢直尺检查，其误差不应大于 2mm 。

10.3.7 分层包裹时，防火板应分层固定，相互压缝。

检查数量：全数检查。

检查方法：查验隐蔽工程记录和施工记录。

10.4 柔性毡状隔热材料防火保护工程质量控制

10.4.1 柔性毡状材料的防火保护层厚度大于 100 时，必须分层施工。

检查数量：按同类构件数抽查 10% ，且均不应少于 3 件。

检查方法：观察和用尺量检查。

10.4.2 防火保护层拼缝应严实、规则，同层应错缝，上下层应压缝，表面应做严缝处理，错

缝应整齐，表面应平整。

检查数量：按同类构件数抽查 10% ，且均不应少于 3 件。

检查方法：观察和用尺量检查。

10.4.3 支撑件的安装间距应符合要求，位置正确，且安装牢固无松动．其间距应均匀，并垂

直于钢构件表面。

检查数量：按同类构件数抽查 10 % ，且均不应少于 3 件。

检查方法：观察和用尺量检查、手册检查。

10.4.4 金属保护壳的环向、纵向和水平接缝必须上搭下，成顺水方向；搭接处应做密封处理，

膨胀缝应留设正确，搭接尺寸应符合规定。

检查数量：按同类构件数抽杳 10% ，且均不应少于 3 件。

检查方法：观察和用尺量检查。

10.4.5 防火保护层厚度及其表观密度应符合设计要求。毡状隔热材料的厚度偏差应不大于

10%、不小于 5 % ，且不得大于+10mm ，也不小于-10mm．毡状隔热材料表观密度偏差不

应大于+10% .

检查数量：按同类构件数抽查 10% ，且均不应少于 3 件。

检查方法：厚度采用针刺、尺量，表观密度采用称量检查。

10.4.6 毡状隔热材料的捆扎应牢固、平整，捆扎间距应符合设计要求，且均匀。

检查数量：按同类构件数抽查 10%，且均不应少于 3 件。

检查方法：观察和用尺量检查。

10.4.7 金属保护壳应无翻边、翘缝和明显凹坑。外观应整齐。金属保护壳圆度公差不应大于

10mm。金属保护壳表面平整度偏差不应大于 4mm。金属保护壳包柱时，垂直度偏差每米不

应大于 2mm，全长不应大于 5mm。

检查数量：按同类构件数抽查 10% ，且均不应少于 3 件。

检查方法：观察检查。圆度公差用外卡尺、钢尺检查；表面平整度用 1m，直尺和楔形塞

尺检查；垂直度用线坠、直尺检查。

10.5 防火保护工程的验收

10.5.1 钢结构防火保护工程应按检验批进行质量验收。防火保护工程的验收按工程进度分为

隐蔽工程验收、施工验收和消防验收。条文说明

10.5.2 隐蔽工程验收是对需要隐蔽的防火保护工程进行的检查验收。需进行隐蔽验收的项目

有：

1 吊顶内、夹层内、井道内等隐蔽部位的防火保护工程；

2 钢结构表面的涂料涂装工程；

3 复合防火保护基层防火层的施工质量检查；

4 龙骨、连接固定件的安装；

5 多层防火板、多层柔性毡状隔热材料施工时，层间质量检查。条文说明

10.5.3 隐蔽工程验收由建设单位、监理单位和施工单位参加，共同签署验收意见。

条文说明

10.5.4 施工验收是防火保护工程完工后，由施工单位向建设单位移交工程的验收。施工验收

时施工单位应向建设单位提供下列文件和记录。

1 防火工程的竣工图和相关设计文件；

2 材料的隔热性能检测报告、燃烧性能检测报告、含水率及表观密度检测报告；

3 施工组织设计和施工方案；

4 产品质量合格证明文件；

5 抽检产品的导热系数、表观密度、比热容、粘结强度、拉拔强度和膨胀性能的检测报告；

6 现场施工质量检查记录；

7 分项工程中间验收记录；

8 隐蔽工程检验项目检查验收记录；

9 分项工程检验批质量验收记录；

10 工程变更记录；

11 材料代用通知单；

12 重大质量问题处理意见。

10.5.5 施工验收应由施工单位组织，建设单位、监理单位、设计单位参加并共同签署验收意

见。

10.5.6 消防验收是国家消防监督机构依照《消防法》对建筑消防工程进行的验收。消防验

收时，建设单位应向地方消防监督机构提交第 10.5.4 条规定的文件。

10.5.7 钢结构的防火保护工程应按防火保护分项工程列人建筑消防工程的施工验收。

10.5.8 工程施工质量的验收，必须采用经计量检定、校准合格的计量器具。

10.5.9 当钢结构采用防火涂料保护时，其验收应符合下列条件：

1 钢结构防火涂料施工前；除锈和防锈应符合设计要求和国家现行标准的规定；

2 抽检的钢结构防火涂料主要技术性能，应符合生产厂提供的产品质保书的要求；

3 钢结构防火涂料涂层的厚度应符合设计要求；

4 钢结构防火涂料的施工工艺应与其检测时的试验条件一致；

5 钢结构防火涂料的外观、裂缝等其他要求应符合现行协会标准《钢结构防火涂料应用技

术规范》 CECS24 及其他相关国家标准或行业标准的要求。条文说明

10.5.10 当钢结构采用防火板保护时，其验收应符合下列条件：

1 抽检的钢结构防火板试样的技术性能参数，应符合生产厂提供的产品质保书的要求。

2 钢结构防火板的厚度应符合设计要求；

3 钢结构防火板的施工工艺应与其检测时的试件条件一致。条文说明

10.5.11 当钢结构采用柔性毡状隔热材料保护时，其验收应符合下列条件：

1 抽检的柔性毡状隔热材料试样的主要技术性能，应符合生产厂提供的产品质保书的要求；

2 柔性毡状隔热材料的厚度应符合设计要求；

3 柔性毡状隔热材料的施工工艺应与其检测时的试件条件一致。

10.5.12 建设单位应委托有检验资质的工程质检单位，按照国家现行有关标准和设计要求，

对钢结构防火保护工程及其材料进行检测，检测项目应包括下列内容：

1 施工中抽样产品的性能参数检验。检测施工用材料的高温导热系数、表观密度和比热容

是否与施工方提供的产品说明书相符。

2 施工中抽样产品的强度检验。检测涂覆型防火保护材料的粘结强度，包覆型保护材料的

抗折强度。

3 膨胀型防火涂料的膨胀率的检测。

4 产品外观质量的检测。

5 防火保护材料的厚度检测。

附录 A 非膨胀型防火涂料和防火板等效导热系数测试方法

A.0.1 现场施工所采用防火材料的导热系数可按下列步骤进行检测：

1 预制图 A.0.1-1 所示截面的钢试件，长度 1.0m。

2 在钢结构防火工程的施工现场，采用现场施工的防火材料对钢试件进行防火保护（图

A.0.1-2 )，厚度取 20mm。试件两端用相同防火材料封堵。

3 对钢试件进行标准火灾升温试验，量测 1.5h 时刻试件在图 A.0.1-3 所示测点处的温度。

图 A.0.1-1 钢试件截面

图 A.0.1-2 防火保护试件截面

图 A.0.1-3 试件上温度测点布置

4 计算钢试件的预测温度。

对于采用非膨胀型防火涂料保护的试件：

对于采用防火板保护的试件：

式中 Ts0 一一试验前试件的初始沮度（℃)；

λi一一防火材料的导热系数［〔 W/(m·℃）］。

5 如果各侧点的最高沮度 Tmax 和平均温度 To 满足下列公式：

则施工所用材料的导热系数与产品标准值相等，否则，不相符。

A.0.2 非膨胀型防火涂料和防火板的等效导热系数，可按下列步骤进行测定：

1 预制图 A.0.1-1 所示截面的钢试件，长度 1.0m。

2 采用待测防火材料对钢试件进行防火保护（图 A.0.1-2 ) ，厚度取 20mm。试件两端用相同

防火材料封堵。

3 对钢试件进行标准火灾升温试验，量测 1.5h 时刻试件在图 A.0.1-3 所示测点处的温度。

4 计算各测点的平均温度 T0。

5 计算防火材料的等效导热系数λi［〔 W/(m·℃）］。

对于非膨胀型防火涂料：

对于防火板：

附录 B 室内火灾平均温度计算

B.0.1 当能准确确定建筑室内有关参数时，在 t 时刻室内火灾的平均温度 Tg 可按下式迭代

计算：

式中 T'g——本次迭代前室内平均温度（℃）；

D——热释放速率系数，按第 B.0.2 条确定；

η——房间的通风系数按式（6.1.3-2）计算；

a——对流、辐射换热系数之和［W/(m2·℃)］，按第 B.0.3 条确定；

Cg——烟气比热容（J/(kg·℃) )，按表 B.0.4 取值；

T1——壁面内表面温度(℃)按第 B.0.5 条确定。

B.0.2 热释放速率系数 D 按下式计算：

式中 t 一一轰燃后火灾持续时间（min )；

t0 一一房间内所有可燃物烧尽时的火灾理论持续时间( min )；

qT一一房间设计火灾荷载密度，按附录 C 取值。

B.0.3 对流、辐射换热系数之和按式（B.0.3）计算：

B.0.4 烟气比热容 cg按表 B.0.4 取值：

表 B.0.4 烟气比热容 cg

B.0.5 壁面内表面温度 T1，按下列步骤计算：

1 将壁面封墙、楼板厚度（均取 150mm )，按厚度为 10mm 划分为 15 个薄层，交界处在

时刻 t 时的温度分别为 T(1，t)，T(2，t)，… ，T( 16 ，t )，其中( 1，t）为房间内表面温度，

T( 16 ，t）为房间外表面温度。

2 将轰燃后的火灾持续时间 t 离散为△t，可取△t＝60s。

3 利用初始条件，令所有节点温度 T( i，0）＝20℃ 。

4 在任意时刻 t 节点 i 的导温系数 a 可按下式计算：

式中 a1——混凝土的导温系数（m2/s)；

a2——加气混凝土的导温系数（m2/s)；

T——计算节点的温度（℃）。

5 按下式计算所有内节点（除内、外表面，i＝2～15）的温度 T(i，t＋△t)：

6 在任意时刻 t 外表面节点(i＝16）的导热系数λ按下式计算：

式中 λ1——混凝土的导热系数［W/(m·K）］；

λ2——加气混凝土的导热系数［W/( m·K）〕］；

T——T(16，t)、T( 15，t）即外表面和相邻节点的平均温度（℃ ）。

7 外表面的温度可按下式计算：

8 在任意时刻 t，内表面节点（i＝l）的导热系数λ可按式(B.0.5-5)～式（B.0.5-7）计算，

但式中 T 为 T(l，t）、T(2，t)，即内表面与相邻节点的平均温度（℃）。

9 内表面的温度可按下式计算：

联立（B.0.5-9 ）、（B.0.3）、（B.0.1 )，迭代求解 T1，Tg，ao 一般迭代 10 次即可满足精确

度要求。

附录 C 火灾荷载密度

C.0.1 设计火灾荷载密度可按下式计算：

式中 qk——标准火灾荷载密度，按第 C.0.2 条确定；

γl——结构的重要性系数，按表 C.0.1-1 取值；

γ2——火灾危险性系数，按表 C.0.1- 2 取值；

γ3——主动防火系数，按表 C.0.1-3 取值。

表 C.0.1-1结构的重要性系数γl

注：建筑高度指室外地面到顶层檐口高度，不计入屋顶局部凸出物如楼梯间等。

表 C.0.1-2 火灾危险性系数γ2

表 C.0.1-3 主动防火系数γ3

C.0.2 建筑物内的标准火灾荷载密度，宜根据建筑物的使用功能确定可燃物数量，按下式计

算：

式中 Mi——第 i 种可燃物质量（kg)；

Hi——第 i 种可燃物热值，表 C.0.2-1 确定；

AT——包括窗在内的房间六壁面积之和（㎡）。

表 C.0.2-1 可燃材料单位质量发热量 Hi

建筑物内的标准火灾荷载密度也可按下式估计：

式中 q0——按地板面积确定的火灾荷载密度，按表 C.0.2-2 取值；

Af——火灾房间地板面积（m2）。

表 C.0.2-2按地板面积确定的火灾荷载密度 q0 (MJ/㎡)

注：1 各类仓库（包括商场等建筑物的中转库、书库）的火灾荷载密度应按实际用油途行估

计。

2 表中只包括使用可燃物，不包括装修可燃物和可燃建筑构件。当存在装修可燃物和可燃

建筑构件时应按实际质量以式（C.0.2-1）估算增加火灾荷载。

附录 D 高大空间建筑火灾升温计参数 Tz、η、μ、β

表 D 高大空间建筑火灾升沮温计算参数值

续表 D

附录 E 有保护层构件的截面系数

表 E 有保护层构件的截面系数值

续表 E

附录 F 标准火灾升温条件下钢结构的升温

F.0.1 标准火灾升温条件下无保护层钢构件的升温见表 F.0.1 。

表 F.0.1 标准火灾升温条件下无保护层钢构件的升温（℃）

注：1 当 F/V<10 时，构件温度应按截面温度非均匀分布计算。

2 当 F/V>300 时，可认为构件温度等于空气温度。

F.0.2 di/λi为 0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 时标准升温条件下有保护层钢构件的升温

见表 F.0.2-1～F.0.2-7。

表 F.0.2-1di/λi为 0.01时标准升沮条件下有保护层钢构件的升温（℃ ）

续表 F.0.2-1

表 F.0.2-2 di/λi为 0.05时标准升沮条件下有保护层钢构件的升温（℃ ）

续表 F.0.2-2

表 F.0.2-3di/λi为 0.1 时标准升温条件下有保护层钢构件的升温（℃ ）

续表 F.0.2-3

表 F.0.2-4 di/λi为 0.2时标准升温条件下有保护层钢构件的升温（℃）

续表 F.0.2-4

表 F.0.2-5 di/λi为 0.3时标准升温条件下有保护层钢构件的升温（℃）

续表 F.0.2-5

表 F.0.2-6 di/λi为 0.4时标准升温条件下有保护层钢构件的升温（℃）

续表 F.0.2-6

表 F.0.2-7 di/λi为 0.4时标准升温条件下有保护层钢构件的升温（℃）

续表 F.0.2-7

附录 G 构件单位长度综合传热系数 B

表 G 构件单位长度综合传热系数 B［W/（m3·℃］

续表 G

注：1 t 为标准升沮时间或等效曝火时间（min ）。

2 Td为钢构件的临界温度（℃）。

附录 H 考虑薄膜效应时楼板的极限承受能力

H.0.1 当钢结构中的楼板为普通现浇楼板或压型钢板组合楼板，且楼板的耐火极限不大于

1.5h 时，可考虑薄膜效应，按本附录方法进行楼板的抗火设计。

H.0.2 考虑薄膜效应进行楼板的抗火设计时，应按下列要求将楼板划分为板块设计单元：

1 板块应为矩形，且长宽比不大于 2；

2 板块四周应有梁支撑，且梁满足第 7 章的抗火设计要求；

3 板块中应布置钢筋网，对于普通现浇楼板可为受力钢筋网，对于压型钢板组合楼板可为

温度钢筋网；

4 板块内可有 1 根以上次梁，且次梁的方向一致；

5 板块内部区域不得有柱（柱可设在板块边界上）；

6 板块内开洞尺寸不得大于 300mm.

若划分的板块设计单元不符合以上要求，则不得按本附录方法进行楼板的抗火设计。

H.0.3 考虑薄膜效应后，板块的极限承载力可按下式计算：

qr ＝eTqf＋qb,t (H.0.3 )

式中 eT——高温下，考虑板的薄膜效应后板块承载力的增大系数，按 H.0.4 条计算；

qf——板块在常温下的极限承载力，对压型钢板组合楼板按肋以上混疑土板部分并考虑负

筋和温度钢筋的作用计算；

qb,t ——板块中次梁在火灾中的承载力。

H.0.4 eT 可通过图 H.0.4-1～H.0.4-3 查得。其中μ为板块短跨方向配筋率与长跨方向配筋率

的比值，a 为板块长短跨长的比值。h0为楼板的有效厚度，即板厚减去钢筋保护层厚度。ω 为

板块中心在耐火极限 t 时的最大竖向位移，按式（H.0.5-1）

图 H.0.4-1μ时＝1.0时放大系数 er与相对位移的关系

图 H.0.4-2 μ＝0.5时放大系数 er与相对位移的关系

图 H.0.4-3 μ＝1.5时放大系数 er与相对位移的关系

H.0.5 板块中心在 1.5h 时的竖向位移 ω应按下式计算：

式中 K——与楼板变形有关的系数取 0.4；

B——板块短跨尺寸（m )；

a——钢筋的温度膨胀系数，1.4×10-5；

λ——普通现浇楼板单位宽度负弯矩钢筋截面面积与板底钢筋截面面积的比值；压型钢

板组合楼板负弯矩钢筋截面面积与温度钢筋截面面积的比值；

△T——普通现浇楼板板底钢筋在 1.5h 时的升温，按表 H.0.5 确定；压型钢板组合楼板为

温度钢筋在 1.5h 的升温；

t——曝火时间（min)取 90min ；

T0——室温（℃ ）；

d——温度钢筋中心到曝火面的距离（m) ；

H——板厚（m )图 H.0.5)；

ω2、ω4——几何参数（图 H.0.5)(m）。

图 H.0.5压型钢板示意

H.0.5普通现浇混凝土板钢筋在 1.5h时的温度（℃）

注．表中 d 为板底受火面到钢筋中心的距离，常规指常规混凝土，轻质指轻质混凝土。

H.0.6 当板块内有次梁时，对与次梁平行的板块边界处的支承梁进行抗火验算宜考虑由子次

梁承载力降低而转移到边界梁上的荷载。

附录 I 膨胀型防火涂料检测方法

1.0.1 可按下列方法检测膨胀型防火涂料的隔热性能：

1 选取设计临界温度最低的钢结构构件，制成长度为构件截面高度 3 倍的试件，共 3 个；

2 采用与施工现场相同的防火涂料和厚度，在试件上涂敷防火涂料；

3 将所有试件置于试验炉中，按标准火灾升温燃烧至设计耐火极限要求的时间；

4 测量试件跨中截面的升温（每个试件不少于 3 个测点），取各测点升温的平均值作为该

试件的代表值；

5 如果各试件温度的平均值低于设计的临界温度，且试件的最高温度不高于设计临界温度

的 1.15 倍，则该防火涂料的隔热性能满足要求。

1.0.2 膨胀型防火涂料的膨胀性能，可采用下列试验室检测方法：

1 仪器

不燃性测定仪、涂料膨胀测量容器。

2 制样

对现场取样的防火涂料，按粘接强度的测试方法进行涂覆。达到试验条件后，在已涂覆防

火涂料的样件表面刮取约 10g 左右的防火涂料碎块。

3 试验方法

将刮取的防火涂料碎块粉碎后，放入直径 ϕ45mm 的特制容器中，均匀铺满容器底部并压

实至 2 mm 刻度线处。然后放人恒温 750 ℃ 的不燃性测定仪中，试验进行 5min。停止试验

后取出容器，观查膨胀后的涂料表面是否溢出容器上表面。如溢出，则判定膨胀性能合格；

如未溢出，则判定膨胀性能不合格．注：本试验所需的特制容器直径 45mm ，距底部 2mm

处有一刻度线，容器深度 10mm 或 20mm。

1.0.3 膨胀型防火涂料膨胀性能，可采用下列现场检测方法：

1 仪器

测厚仪、喷枪、游标卡尺。

2 试样选取

在现场随机选取已涂覆防火涂料的构件 3 处，进行膨胀检测。

3 试验方法

光对所选取的测点进行涂层厚度检测，并记录．点燃喷枪，并将火焰尖刚好与涂层表面垂

直接触，保持喷枪在该位置持续燃烧 15min 。熄灭后，将游标卡尺的深度测量尾尺插入膨

胀层内并触及构件基层，使游标卡尺主尺尾部与膨胀层表面接触，测量膨胀厚度并记录，计

算膨胀率。所有检测点的膨胀率均应满足相应涂料膨胀率的技术指标要求。

本规范用词说明

1 为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

1) 表示很严格，非这样做不可的：

正面词采用"必须"；

反面词采用"严禁"。

2) 表示严格，在正常情况下均应这样做的：

正面词采用"应"；

反面词采用"不应"或"不得"。

3) 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应该这样做的：

正面词采用"宜"；

反面词采用"不宜"。

4) 表示有选择，在一定条件下可以这样做的：

正面词采用"可"；

反面词采用"不可"。

2 条文中指定应按其他有关标准执行时，写法为"应按……执行"或"应符合……要求（或

规定）"。非必须按所指定标准执行时，写法为"可参照……执行"。