![GB 51249-2017 建筑钢结构防火技术规范](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/768/40085768/b_40085768.jpg)
7.2 临界温度法
Ⅰ 基本钢构件的临界温度
7.2.1 轴心受拉钢构件的临界温度Td应根据截面强度荷载比R按表7.2.1确定,R应按下式计算:
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式中:N——火灾下钢构件的轴拉力设计值;
An——钢构件的净截面面积;
f——常温下钢材的强度设计值。
表7.2.1 按截面强度荷载比R确定的钢构件的临界温度Td(℃)
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_13.jpg?sign=1738811745-R9roOZU1icWuRmsFmFkFhMO4n3pKZRTe-0-6c1adbb98b9623a5587a7c95fe93fcac)
7.2.2 轴心受压钢构件的临界温度Td,应取临界温度、
中的较小者。临界温度
应根据截面强度荷载比R按本规范第7.2.1条表7.2.1确定,R应按式(7.2.2-1)计算;临界温度
应根据构件稳定荷载比R′和构件长细比λ按表7.2.2确定,R′应按下列公式计算:
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_18.jpg?sign=1738811745-sLPxQtWXqVm4vxzvFQ9pfb3Y6M321Kc2-0-0762371c23f2ef9e462bec6a00b2c7a1)
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_19.jpg?sign=1738811745-dRNJrBerRr2PvnQEH3yYQgbJQ66A3iJ4-0-b6cc4c840412ccf38bdade89e64146e0)
式中:N——火灾下钢构件的轴压力设计值;
A——钢构件的毛截面面积;
φ——常温下轴心受压钢构件的稳定系数。
表7.2.2 根据稳定荷载比R′确定的轴心受压钢构件的临界温度(℃)
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_21.jpg?sign=1738811745-QMKflhWqDcZ5T90NN1v6vs5Ezc2Jc45p-0-24b406882a7467b84b3bf69e3030cace)
注:表中λ为构件的长细比,fy为常温下钢材强度标准值。
7.2.3 单轴受弯钢构件的临界温度Td应取下列临界温度、
中的较小者:
1 临界温度应根据截面强度荷载比R按本规范第7.2.1条表7.2.1确定,R应按下式计算:
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_25.jpg?sign=1738811745-Sv45ZP5rqRFcIvibrpvTHsENyrQROCuX-0-5b683e6afb7ccc11c7a25397379689e8)
式中:M——火灾下钢构件最不利截面处的弯矩设计值;
Wn——钢构件最不利截面的净截面模量;
γ——截面塑性发展系数。
2 临界温度应根据构件稳定荷载比R′和常温下受弯构件的稳定系数φb按表7.2.3确定
,R′应按下式计算:
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_28.jpg?sign=1738811745-y5QXy5Rw3sBWZdSmRZBVImT88fMt6Ale-0-2cfb0bbae3de1a0e48833c31338ccd16)
式中:M——火灾下钢构件的最大弯矩设计值;
W——钢构件的毛截面模量;
φb——常温下受弯钢构件的稳定系数,应根据现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定计算。
表7.2.3 根据构件稳定荷载比R′确定的受弯钢构件的临界温度(℃)
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_30.jpg?sign=1738811745-uO9cFMWBxnw6yCBX6ohscSms1Ope4PfM-0-af5a61d0f6c5372e01d7635af4ca9857)
7.2.4 拉弯钢构件的临界温度Td,应根据截面强度荷载比R按本规范第7.2.1条表7.2.1确定,R应按下式计算:
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_31.jpg?sign=1738811745-5dBUeli2MWcuZZGo4YIIA8t0dMnwqcWm-0-46f835e00827476328c9a3a1163ed235)
式中:N——火灾下钢构件的轴拉力设计值;
Mx、My——火灾下钢构件最不利截面处对应于强轴和弱轴的弯矩设计值;
An——钢构件最不利截面的净截面面积;
Wnx、Wny——对强轴和弱轴的净截面模量;
γx、γy——绕强轴和绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数。
7.2.5 压弯钢构件的临界温度Td应取下列临界温度、
、
中的最小者:
1 临界温度应根据截面强度荷载比R按表7.2.1确定,R应按下式计算:
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_36.jpg?sign=1738811745-CB4815rGe5d7GFzQEUV1KNmE0BKku5PH-0-437963448dd79b8ad8d4f6cc35a15897)
式中:N——火灾下钢构件的轴压力设计值。
2 临界温度应根据绕强轴x轴弯曲的构件稳定荷载比
和长细比λx分别按表7.2.5-1和表7.2.5-2确定,
应按下列公式计算:
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_40.jpg?sign=1738811745-CXnrUkpfZWxiuH0EGw6g7CxEwRDGqiLB-0-7c38440d2f60336f54a758cb8c035139)
式中:Mx、My——火灾下所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩设计值;
Wx、Wy——对强轴和弱轴的毛截面模量;
——绕强轴弯曲的参数;
Es——常温下钢材的弹性模量;
λx——对强轴的长细比;
φx——常温下轴心受压构件对强轴失稳的稳定系数;
φby——常温下均匀弯曲受弯构件对弱轴失稳的稳定系数,应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定计算;
γx——绕强轴弯曲的截面塑性发展系数;
η——截面影响系数,对于闭口截面,η=0.7;对于其他截面,η=1.0;
βmx——弯矩作用平面内的等效弯矩系数,应按本规范第7.1.6条的规定计算;
βty——弯矩作用平面外的等效弯矩系数,应按本规范第7.1.6条的规定计算。
3 临界温度应根据绕强轴y轴弯曲的构件稳定荷载比
和长细比λy分别按表7.2.5-1和表7.2.5-2确定,
应按下列公式计算。
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_45.jpg?sign=1738811745-PCaWumVhm9I4WOmsiRYFti7fvMsFFu04-0-455ab30969f8cc4120f83ec8aa42f304)
式中:——绕强轴弯曲的参数;
λy——钢构件对弱轴的长细比;
φy——常温下轴心受压构件对弱轴失稳的稳定系数;
φbx——常温下均匀弯曲受弯构件对强轴失稳的稳定系数,应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定计算;
γy——绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数。
表7.2.5-1 压弯结构钢构件按稳定荷载比(或
)确定的临界温度
(或
)(℃)
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_51.jpg?sign=1738811745-HuEVmfG0lCOhUODmSsKT0cYjBYHOMIgY-0-63bf4c809503f004aa0b6f3890d6be06)
表7.2.5-2 压弯耐火钢构件按稳定荷载比(或
)确定的临界温度
(或
)(℃)
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_56.jpg?sign=1738811745-WJWDyYr5llbddhSqpx23xrHOBlLhAbzC-0-356b88c49dab7c59777ae1ca9fa01052)
Ⅱ 钢框架梁、柱的临界温度
7.2.6 受楼板侧向约束的钢框架梁的临界温度Td可根据截面强度荷载比R按本规范第7.2.1条表7.2.1确定,R应按下式计算:
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_57.jpg?sign=1738811745-QbKWAYVT8Ts4Kahl5ScdJv07oK1YvpaV-0-b354bc1c98262d3fb346d2b4a15f4991)
式中:M——钢框架梁上荷载产生的最大弯矩设计值,不考虑温度内力;
Wp——钢框架梁截面的塑性截面模量。
7.2.7 钢框架柱的临界温度Td可根据稳定荷载比R′按本规范第7.2.2条表7.2.2确定,R′应按下式计算:
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_58.jpg?sign=1738811745-bxhZA5j7At18bTEatNd1SKMdH9wm2Up4-0-949fb0f637feaa174b6ea937f1afb703)
式中:N——火灾时钢框架柱所受的轴压力设计值;
A——钢框架柱的毛截面面积;
φ——常温下轴心受压构件的稳定系数。
Ⅲ 防火保护层的设计厚度
7.2.8 钢构件采用轻质防火保护层时,防火保护层的设计厚度可根据钢构件的临界温度按下列规定确定:
1 对于膨胀型防火涂料,防火保护层的设计厚度宜根据防火保护材料的等效热阻经计算确定。等效热阻可根据临界温度按下式计算:
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_59.jpg?sign=1738811745-IN6kZzMJdLsMHxDC5uNyM0rJNBzXMoYu-0-48f42add23ca066e6a1b3a3eaf0d7dd3)
2 对于非膨胀型防火涂料、防火板,防火保护层的设计厚度宜根据防火保护材料的等效热传导系数按式(7.2.8-2)计算确定。
![img](https://epubservercos.yuewen.com/87A9A0/20854517808460506/epubprivate/OEBPS/Images/txt007_60.jpg?sign=1738811745-WxBYCjIP5XE471a7CgyO3CJSVyzojTAt-0-6e7c62ddb3139da0bfd0ce5462f893b8)
式中:Ri——防火保护层的等效热阻(m2·℃/W);
Td——钢构件的临界温度(℃);
Ts0——钢构件的初始温度(℃),可取20℃;
tm——钢构件的设计耐火极限(s);当火灾热烟气的温度不按标准火灾升温曲线确定时,应取等效曝火时间;
Fi/V——有防火保护钢构件的截面形状系数(m-1);
di——防火保护层的设计厚度(m);
λi——防火保护材料的等效热传导系数[W/(m·℃)]。
7.2.9 钢构件采用非轻质防火保护层时,防火保护层的设计厚度应按本规范第6.2.2条的规定经计算确定。