《型钢混凝土结构抗火技术规程》

UDC

中国土木工程学会标准

PT/CCESXX-202X

型钢混凝土结构抗火技术规程

TechnicalSpecificationforFireSafelyofSteelReinforcedConcrete

Structures

（征求意见稿）

202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施

中国土木工程学会发布

1总贝lj

1.0.1为减轻或避免型钢混凝土结构在火灾中的损害，减少火灾后损失，保护人

身和财产安全，做到防火安全可靠、经济合理、技术先进，制定本标准。

1.0.2本标准适用于新建、扩建和改建的型钢混凝土结构的耐火验算、防火保护

及火灾后的鉴定、修复和加固。

1.0.3型钢混凝土结构的防火设计，除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现

行有关标准的规定。

2术语、符号与参考标准

2.1术语

2.1.1型钢混凝土构件steelreinforcedconcretemember

混凝土内配置型钢与钢筋且能共同受力的结构构件。

2.1.2型钢混凝土结构steelreinforcedconcretestructure

采用型钢混凝土构件作为主要受力构件的结构。

2.1.3耐火极限fireresistancerating

在标准耐火试验条件下，结构或构件从受到火的作用时起，至失去承载能力、

完整性或隔热性时止所用时间。

2.1.4耐火承载力极限状态firelimitstate

结构或构件受火灾作用达到不能承受外部作用或不适于继续承载的变形的状

态。

2.1.5荷载比loadratio

火灾下型钢混凝土结构或构件的荷载效应设计值与其常温下的承载力设计值

的比值。

2.2符号

2.2.1作用和作用效应设计直

M,.b—火灾下梁的弯矩设计值；

NPc——火灾下柱的压力设计值；

Sm——作用效应组合的设计值；

sGk——按永久作用标准值计算的作用效应值；

SR—按火灾卜结构的温度标准值计算的作用效应值；

5批——按楼面或屋面可变作用标准值计算的作用效应值：

S\“——按风荷载标准值计算的作用效应值；

2

y0T——结构重要性系数；

%——永久作用的分项系数；

圾——风荷载的频遇值系数；

我—楼面或屋面可变作用的频遇值系数；

外——楼面或屋面可变作用的准永久值系数。

2.2.2几何参数

4——混凝土横截面积；

A——型钢横截面积；

b——截面宽度；

C——截面周长；

h—截面高度；

H---柱高度；

L——梁跨度。

2.2.3材料物理性能参数

q——混凝土比热；

q——钢材比热；

£—常温卜混凝土圆柱体抗压强度；

写人）——经历最高温度Tmax后的混凝土圆柱体抗压强度;

儿b——常温卜梁的混凝土立方体抗压强度；

儿C——常温下柱的混凝土立方体抗压强度；

4——常温下钢材屈服强度；

&——混凝土热膨胀系数；

%—钢材热膨胀系数；

4——混凝土应变；

£曲——高温下混凝土峰值应变；

4P—高温后混凝十.峰值应变；

Q——钢材应变；

3

4h——高温下钢材屈服应变；

儿一混凝土导热系数；

2——钢材导热系数；

q——混凝土应力：

a——钢材应力。

2.2.4计算系数及其他

(E/)h——常温下梁的抗弯刚度；

(E/)e——常温下柱的抗弯刚度；

k——梁柱线刚度比；

K——梁柱受弯承载力比；

《——火灾后型钢混凝土柱受压承载力系数;

m——梁荷载比；

〃——柱荷载比；

M——常温下型钢混凝土柱的受压承载力；

/——火灾持续时间；

rh—火灾升温时间；

/R—耐火极限；

T——材料温度；

Tg一/时刻室内的平均空气温度；

7；——火灾最高温度；

北ax—火灾过程中材料的最高温度；

——柱截面型钢含钢率；

2——柱长细比。

2.3参考标准

1《建筑结构荷教规范》GB50009

2《混凝土结构设计规范》GB5(X)1()

4

3《建筑抗震设计规范》GB50011

4《建筑设计防火规范》GB50016

5《钢结构设计标准》GB50017

6《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068

7《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083

8《混凝土强度检验评定标准》GB50107

9《工程结构口J靠性设计统一标准》GB50153

10《民用建筑热工设计规范》GB50176

11《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204

12《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205

13《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292

14《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300

15《混凝土结构加固设计规范》GB50367

16《钢结构焊接规范》GB50661

17《钢结构工程施工规范》GB50755

18《建筑钢结构防火技术规范》GB51249

19《组合结构通用规范》GB55004

20《建筑防火通用规范》GB55037

21《碳素结构钢》GB/T700

22《低合金高强度结构钢》GB/T1591

23《建筑材料及制品然烧性能分级》GB8624

24《建筑构件耐火试验方法第1部分：通用要求》GB/T9978.1

25《建筑构件耐火试验方法第6部分：梁的特殊要求》GB/T9978.6

26《建筑构件耐火试验方法第7部分：柱的特殊要求》GB/T9978.7

27《建筑构件耐火试验可供选择和附加的试验程序》GB/T26784

28《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99

29《组合结构设计规范》JGJ138

5

3基本规定

3.1防火要求

3.1.1型钢混凝土结构构件的设计耐火极限应根据建筑的耐火等级，按现行国家

标准《建筑设计防火规范》GB50016的规定确定。

3.1.2型钢混凝土结构构件的耐火极限经验算低于设计耐火极限时，应采取防火

保护措施。

3.1.3型钢混凝土节点的防火保护应不低于其组成构件中防火保护要求最高者。

3.1.4型钢混凝土结构进行防火设计时，如有特殊要求，应对结构整体进行耐火

验算。

3.1.5对于混凝土含水率高于3%或采用高强混凝土的型钢混凝土构件，宜按本标

准第6.0.3条、第6.0.4条的要求采取防高温爆裂措施。

3.2防火设计

3.2.1型钢混凝土结构应按耐火承载力极限状态进行耐火极限验算和防火保护设

计。

3.2.2型钢混凝土构件与节点的耐火极限可按本标准规定计算确定，或按现行国

家标准的有关规定通过试验测定。

3.2.3当满足下列条件之一时，应判定型钢混凝土结构整体达到耐火承载力极限

状态：

1结构出现足够多的塑性钱而成为机构；

2结构丧失整体稳定。

3.2.4型钢混凝土结构耐火极限状态的最不利荷载(作用)效应组合设计值，应

考虑火灾发生时结构上可能同时出现的荷载(作用)，且应按下列组合之中的最

不利值确定；

Sm=/(IT(/G,^Gk+,^Tk+)(3.2.4-1)

Sm=/or(几%+%+巧s。+丸Swk)(3.242)

6

式中:

sin——作用效应组合的设计值；

sGk——按永久作用标准值计算的作用效应值；

S”—按火灾下结构的温度标准值计算的作用效应值；

s0——按楼面或屋面可变作用标准值计算的作用效应值；

5Wk——按风荷载标准值计算的作用效应值；

/OT——结构重要性系数；对于耐火等级为一级的建筑，y0T=i.l；对于其他

建筑，y0T=1.0；

%—永久作用的分项系数，一般可取％=1.0；当永久作用有利时，取

YG=09；

耙——风荷载的频遇值系数，取火=0.4：

G——楼面或屋面可变作用的频遇值系数，应按现行国家标准《建筑结构荷

载规范》GB50009的规定取值；

虹——楼面或屋面可变作用的准永久值系数，应按现行国家标准《建筑结构

荷载规范》GB50009的规定取值。

3.2.5型钢混凝土结构的防火设计应满足下列要求之一：

1在设计耐火极限内，结构或构件的承载力/<,应不小于作用效应组合的设计

值Sn「即：

>Sm(3.2.5-1)

2在作用效应组合下，结构或构件的耐火时间乙应不小于结构或构件的设计

耐火极限，…即：

>rRO.2.5-2)

3.2.6当室内火灾可燃物以纤维类材料为主时，火灾平均温度-时间曲线可按下列公

式确定：

(1)火灾升温阶段(r<rh)：

『4(0)=345电(81+1)(3.2.6-1)

7

(2)火灾降温阶段(f>rh)：

『10.417(f)

th<30min

5—⑹阂”)

30min<rh<120min（3.2.6-2）

t>120min

『4.167(f)h

式中：

Ts——/时刻室内的平均空气温度（℃）;

4（0）——室温，一般取20C；

t---火灾持续时间（min）；

rh——火灾最高温度（℃）,r=%（。）+弘51g（防+1）；

th---火灾升温时间（min）。

3.2.7当室内火灾可燃物以燃类材料为主时，火灾升温曲线可按式（3.2.7）确定:

7；=1080-（1一0.325”S，_0675"25'）+4（0）（3.2.7）

式中：

7；——/时刻室内的平均空气温度（℃）;

4（0）——室温，一般取20℃；

t---火灾持续时间（min）。

3.2.8当能准确确定建筑的火灾荷载、可燃物类型及其分布、空间几何特征等参

数时，火灾升温曲线也可按其它有可靠依据的火灾模型确定。

3.3防火保护

3.3.1型钢混凝土构件或结构的防火保护方法应根据构件或结构的耐火极限要求

和断面形状，按照方便施工、耐久可靠的原则选择，并可采用下列方法之一或其

中几种方法的组合；

1喷涂防火涂料；

2包覆防火板；

3包覆混凝十.、金属网抹砂浆或砌体。

8

3.3.2型钢混凝土构件或结构采用喷涂防火涂料保护时，宜选用非膨胀型防火涂

料；防火涂料的技术性能应符合现行国家标准《混凝土结构防火涂料》GB28375

的规定。

3.3.3型钢混凝土构件或结构采用包覆防火板保护时，应符合下列规定：

1应根据构件或结构的耐火极限要求选择相应厚度的防火板；

2防火板应为不燃材料，受火时不应出现炸裂和穿透裂缝等现象：

3防火板的包覆构造应根据构件形状和所处部位确定，并应采取确保安装牢

固的措施；

4固定防火板的龙骨及黏结剂应为不燃材料，龙骨应便于与构件及防火板连

接，黏结剂在高温下应保持一定的强度，并应保证防火板的包敷完整；

5防火板的技术性能应符合国家现行标准《钢结构防火保护板》XF/T3012

的规定。

3.3.4型钢混凝土构件或结构采用包覆灰砂破、轻质混凝土砌块、混凝土或金属

网抹砂浆等保护时，应符合下列要求：

1当采用包覆混凝土保护时，混凝土的强度等级不应低于C20；

2当采用包覆金属网抹砂浆保护时，砂浆的强度等级不应低于M5；金属网的

网格不应大于20mm,金属丝的丝径不宜小于0.6mm；秒浆厚度不宜小于25mm；

3当采用包覆砌体保护时，砖或砌块的强度等级不应低于MU10。

9

4材料

4.1一般规定

4.1.1常温下钢材材料性能应按照现行国家标准《钢结雨设计标准》GB5（）017规

定的设计指标采用，混凝土和钢筋的材料性能应按照《混凝土结构设计规范》GB

50010规定的设计指标采用。

4.1.2火灾条件下，钢材和混凝土的材料性能应考虑温度的影响。

4.2钢材

4.2.1钢材的导热系数宜按下式计算:

-0.0227+480℃<T<900℃

(4.2.1)

28.27>900℃

式中：儿一钢材的导热系数［W/(m.C)］；

T——材料温度(℃)。

4.2.2钢材的比热宜按下式计算:

0.510T+4200℃<7<650℃

8.66T-4879650℃<T<725℃

(4.2.2)

-1LOT+9344725℃<T<800℃

580T>800℃

式中：q——钢材比热，单位为［j/（kg「C）］；

T——材料温度（℃）。

4.2.3钢材的密度宜取7850kg/m3,泊松比宜取0.28。

4.2.4钢材的热膨胀系数宜按下式计算：

(0.0047+12)x10^7<1000C

a、=<(4.2.4)

16X10-67>1000℃

10

式中：&——钢材热膨胀系数[m/(m・C)]

T——材料温度(℃)。

4.2.5高温下钢材的应力.应变关系宜按下式计算:

3,

(4.2.5-1)

然"h+人⑺-工⑺

,V/•UU1

其中:

%=4x10%(4.2.5-2)

,/；(7)=(345-0.2767)•{1-exp[(-30+0.037)JO.CS]}(425-3)

^(T)={l-exp[(-30+0.037)^-^+0.001]卜(345-0.2767)(4.2.5-4)

式中：q——钢材应力；

£、——钢材应变；

。一高温下钢材屈服应变；

A——常温下钢材屈服强度(N/mH)。

4.2.6高温下钢材的弹性模量、屈服强度和屈服应变宜分别按下列公式计算：

%=(345(XX)-2767)-{1-exp[(-3()+0.03T)V().(X)l]}(4.2.6-1)

(4.2.6-2)

"4x10"(4.2.6-3)

式中：心——高温下钢材弹性模量(N/mm2)；

2

/yh---高温下钢材屈服强度(N/mm)；

%——高温下钢材屈服应变。

4.2.7高温后钢材的应力.应变关系、屈服强度和屈服应变宜按下列公式计算:

(4.2.7-1)

11

\fyU40（TC

f=<(4.2.7-2)

"P7[1+2.33x10-（*-20）-5.88x10-7（晨「20）2]%>400℃

£yp=4>/E、p（427-3）

式中：TmM——火灾过程中材料的最高温度（C）；

2

fyp——高温后钢材屈服强度（N/mm）；

号——高温后钢材弹性模量（N/mnf）,可取常温下钢材弹性模量值；

段一高温后钢材强化段模量（N/mnf）,可取0.01与（7；皿）；

气——高温后钢材屈服应变。

4.2.8火灾降温阶段钢材的应力-应变关系、弹性模量、屈服强度和屈服应变宜按

下列公式计算:

(4.2.8-1)

(428-2)

4=&-^^(&一心)(4.2.8-3)

,max-4

(4.2.8-4)

,max%

式中：T——材料温度（C）；

火灾过程中材料的最高温度（C）；

Tmn

常温，可取20℃；

E*——火灾降温阶段的钢材弹性模量（N/mnf）；

仆——火灾降温阶段的钢材屈服强度（N/mn?）；

4c——火灾降温阶段的钢材屈服应变;

fyh—高温下钢材屈服强度（N/mn?），按式（426-2）确定;

0—高温下钢材屈服应变，按式（426-3）确定:

高温下钢材强化阶段应力（N/mnf）,按式（4.2.5-1）确定;

九——高温后钢材屈服强度（N/mm2）,按式（427-2）确定;

4P——高温后钢材屈服应变，按式（427-3）确定:

高温后钢材强化阶段应力（N/mnf）,按式（427-1）确定。

4.2.9钢材的高温蠕变宜按下列公式计算:

5(4.2.9-1)

6.895

00℃<r<350℃

10-(6-,o+oo°573r)350℃<T<500℃

(4.2.9-2)

10力33-0.008517)5(X)℃<T<650℃

h=T.1+0.00357(429-3)

c=2.1+0.00647(4.2.9-4)

式中：%£——钢材的高温蠕变；

q------钢材应力（N/mnf）；

T——材料温度（℃）；

tm——高温丁持续时间（min）。

4.3混凝土

4.3.1混凝土的导热系数宜按下列公式计算：

1硅质混凝土

-0.000857+1.90℃<T<800℃

4=\（43.1-1）

1.22T>800℃

2钙质混凝土

1.360℃<T<293℃

4=4（43.1-2）

-0.001247+1.7162T>293℃

式中：—混凝土导热系数［W/（m」C）］；

T——材料温度（℃）。

4.3.2混凝土的比热宜按下列公式计算:

1硅质混凝土

2.087+7080℃<7<200℃

1125200℃<T<400℃

G二:45.427-1042400℃<T<500℃(4.3.2-1)

-5.42T+4375500℃<T<600℃

1125T>600℃

2钙质混凝土

1069()℃<r<4o(rc

73.57-28348400nC<7'<410℃

-21.0T+10419410℃<T<445℃

1069445℃<7<500℃

(43.2-2)

6.68T-2270500r<T<635℃

6.937-42043635℃<T<715℃

-92.IT+73364715℃<T<785℃

1069T>785℃

式中：q——混凝土比热［J/(kg・℃)］；

T——材料温度(℃)。

4.3.3混凝土的密度宜取245()kg/m,，泊松比宜取().2。

4.3.4混凝土的热膨胀系数宜按下式计算：

%=(0.0087+6)x10.6m/(m•℃)(4.3.4)

式中：&——混凝土热膨胀系数

T——材料温度(℃)。

4.3.5高温下混凝土的应力.应变关系宜按下列公式计算:

(4.3.5-1)

其中:

2

4h=O.(X)25+(67+0.04T)x10^(4.3.5-2)

10℃<7<450^

=­2.011-0.002353（7-20）450℃<T<874℃(4.3.5-3)

/[o

T>874℃

式中：4—混凝土应变；

———高温下混凝土峰值应变；

5.---混凝土应力（N/mm2）；

f；——常温下混凝土圆柱体抗压强度（N/mm?）,应按表435换算:

Z（n——高温下混凝土圆柱体抗压强度（N/mn?）；

T——材料温度（℃）。

表4.3.5混凝土强度等级和圆柱体抗压强度诃的对应关系

强度等级C30C40C50C60C70C80

X(N/mm2)243341516070

注：表内中间值按线性内插法确定。

4.3.6火灾降温阶段和高温后混凝土的应力.应变关系宜按下列公式计算:

1-/&%

(4.3.6-1)

£P（晨、）

1-

其中:

=0.00254-(67；im+0.047；t)x10^(4.3.6-2)

1-0.0017mx0℃<7_45（X）C

1.375-0.001757；1m500℃<TmM<700℃(43.6-3)

°小>700c

式中：Tmax——火灾过程中材料的最高温度（°C）；

q—混凝土应变；

——高温后混凝土峰值应变；

a----混凝土应力iN/mm2）:

£——常温下混凝土圆柱体抗压强度（N/mnf）；

(N/mnf)。

4（7；im）—经历最高温度7；皿后的混凝土圆柱体抗压强度

4.3.7混凝土的瞬态热应变可按下列公式计算：

/\

-X550C(4.3.7-1)

\JcJ

6E

^^=0.0001^T>550℃

(4.3.7-2)

8Tfc

式中：

%.c——混凝土瞬态热应变；

£性——混凝土的温度膨胀应变；

---混凝土应力（N/mm2）；

£—常温下混凝土圆柱体抗压强度（N/mnf）；

T——材料温度（℃）。

4.3.8混凝土的热徐变可按F列公式计算：

/\

%.=-3.95x10。而产叩殉(4.3.8)

式中：

-混凝土热徐应变；

q----混凝土应力（N/mm?）；

f；（T）——高温下混凝土圆柱体抗压强度（N/mn?）；

T——材料温度（℃）；

/nr高温7.持续时间（min）。

5耐火验算

5.1型钢混凝土梁

5.1.1符合下列条件的型钢混凝土梁，可按本标准第5.1.2条和第5.1.3条进行耐

火验算。

1采用图5.1.1所示的实腹工字形型钢截面，且一侧翼缘宜位于受压区，另一

侧翼缘应位于受拉区；

2火灾升温曲线为本标准式（3.2.6-1）规定的升温曲线；

3梁下部和两侧三面受火。

图5.1.1型钢混凝十.梁截面示意

5.1.2型钢混凝土梁的荷载比应按下式计算：

m=­rr（5.1.2）

式中：〃?一梁荷载比；

——火灾下型钢混凝土梁的弯矩设计值（N.mm）,可按现行行业标准《组

合结构设计规范》JGJ138的有关方法确定，计算时材料强度采用设计值；

Mub—常温下型钢混凝土梁的受弯承载力,可按现行行业标准《组

合结构设计规范》JGJ138中的有关方法确定，计算时材料强度采用设计值。

5.1.3型钢混凝土梁的耐火极限宜按下列公式计算:

(5.I.3-1)

A=2.O4Co-O.23(5.1.3-2)

B=0.0146/孰:+0.0204Q+0.91(5.1.3-3)

Co=C/2400(5.1.3-4)

式中:

R---耐火极限（min）,且4W18（）min；

m——梁荷载比，按式（5.1.2）计算;

C----梁的截面周长（mm）。

5.1.4不满足本标准第5.1.1条规定的型钢混凝土梁可按照附录C进行耐火验算。

5.2型钢混凝土柱

5.2.1符合下列条件的型钢混凝土柱，可按本标准第5.2.2条和第523条进行耐

火验算。

采用图521所示的实腹工字形、十字形或T字形型钢截面;

2火灾升温曲线为本标准式（3.2.6-1）规定的升温曲线;

柱四面受火。

1一型钢；2—混凝土；3一钢筋

图521型钢混凝土柱截面示意

5.2.2型钢混凝土柱的荷载比应按下式计算:

(5.2.2)

式中：n柱荷载比;

19

NPc——火灾下型钢混凝土柱的压力设计值(N),可按现行行业标准《组合结

构设计规范》JGJ138的有关方法确定，计算时材料强度采用设计值；

Nuc——常温下型钢混凝土柱的受压承载力(N),可按现行行业标准《组合结

构设计规范》JGJ138的有关方法确定，计算时材料强度采用设计值。

5.2.3型钢混凝土柱的耐火极限宜按下列公式计算：

。=(3657%+146.5)[心—1]

(5.2.3-1)

%=A/A(5.2.3-2)

AA=1.236Q-u_0_._2__1_________

~9.9-9.27exp(-3.7xl0-522133)(5.2.3-3)

B____________2.O62C；+17.832CO+1___________

一[1.01-0.23exp(-4.14x10-3乃42)]([056C0+5.35)(5.2.3-4)

Co=C/24OO(5.2.3-5)

式中：tR---耐火极限(min),/R<240min；

«cs—柱截面型钢含钢率；

〃一柱荷载比，应按式(5.2.2)确定；

C---柱的截面周长(mm)；

2——柱的长细比，绕弼轴弯曲时4=2百L/力，绕弱轴弯曲时2=2x/lL/Z?,L

为柱的计算长度，h和b分别为柱截面的高度和宽度；

人——型钢横截面积Imm?)；

4-----混凝土横截面积(mm2)o

5.2.4不满足5.2.1条规定的型钢混凝土柱可按照附录C的有限元法进行耐火验

算。

5.3型钢混凝土梁-柱连接节点

20

5.3.1符合下列条件的型钢混凝土梁-柱连接节点，可按本标准第5.3.2条~第534

条进行耐火验算。

1采用图5.3.1所示的带钢筋混凝上楼板的柱贯通式型钢混凝上梁.柱连接节

点，节点梁和柱采用工字形型钢；

2火灾升温曲线为本标准式（3.2.6-1）规定的升温曲线；

3楼板下部中柱节点受火，梁端梁上均布荷载，约束梁端轴向变形的受力边

界条件。

1一型钢混凝土梁：2一型钢混凝土柱；3—混凝土楼板；4—梁内型钢：5一柱内型钢；6—加

劲肋

图5.3.1柱贯通式型钢混凝土梁-柱连接节点示意图

5.3.2梁柱线刚度比应按下式计算：

(5.3.2)

(EI)JH

式中：k——梁柱线刚度比;

（E/）h——常温下梁的抗弯刚度;

（Ell——常温下柱的抗弯刚度;

L——梁跨度（mm）；

H----柱高度（mm）。

5.3.3型钢混凝土梁-柱连接节点的梁柱受弯承载力比应按下式计算:

,一(5.3.3)

式中：心——梁柱受弯承载力比;

21

Mbu——常温下梁的受力承载力(N-mm)；

Mcu——常温下柱的受弯承载力(N・mm)。

5.3.4型钢混凝土梁-柱连接节点的耐火极限宜按下列公式计算：

4=/©”•(“八4”(&)/戒)・〃叫•/(，％”•%)•/(%)(5.3.4-1)

1/(0.0423-0.0394Q+0.00962C-)Q<1.5

(5.3.4-2)

378.6-231.8C0+78C；Co>1.5

0.095+0.9094

/(%)=，(5.3.4-3)

1.574-0.57^

0.723-0.8464+1.124a：%<1.5

/(%)=,(5.3.4-4)

1.721+0.175/a。>1.5

/(4o)=(4.724+2.433^)/(6.154+优)(5.345)

1.446+0.0747X.0源工0833

'"一[1/(-2.947+6.242几「2.2916°)&>0.833(5.3.4-6)

/(A?)=1/(0.63+0.37<4)

O(5.3.4-7)

/(砥)=(4.187+3.649%6侬)/1.839+，靖曲)(5.3.4-8)

/(勺)=(0.0675+1.195婷)/(0.257+婷,05)(5.3.4-9)

/(^>)=(H3.83+14.744C84)/(!27.943+C84)(5.3.4-10)

C。=672400(5.3.4-11)

4)=2/40(5.3.4-12)

a0=acs/0.041(5.3.4-13)

4。=4/345(5.3.4-14)

盘=几/6。(5.3.4-15)

%-n!0.6(5.3.4-16)

22

〃［（）=ml0.6(5.3.4-17)

k°=k/0.45(5.3.4-18)

储。=&/0.65(5.3.4-19)

式中:G----耐火极限（min）,且V«240min；

C---柱截面周长（mm）；

2——柱长细比；

4——柱截面型钢含钢率，应按式（5.2.3-2）计算:

p——柱截面配筋率；

---柱型钢屈服强度（N/mm2）；

几＜---柱混凝土立方体抗压强度（N/mm2）；

〃——柱荷载比；

，n——梁荷载比；

k——梁柱线刚度比，应按式（5.3.2）计算；

km——梁柱受弯承载力比，应按式（5.3.3）计算。

5.3.5不满足5.3.1条规定的型钢混凝土梁-柱连接节点可按照附录C的有限元方

法进行耐火验算。

23

6防火构造

6.0.1本章规定的防火构造措施适用于需要进行防火设计的型钢混凝土结构。

6.0.2型钢混凝土结构中纵筋的保护层厚度应符合现行国家标准《混凝土结构设

计规范》GB50010的有关规定；型钢的混凝土保护层厚度应符合现行行业标准《组

合结构设计规范》JGJ138的有关规定。

6.0.3采用C60-C80混凝土的型钢混凝土构件箍筋应采用135。弯钩。

6.0.4对于水泥中硅粉掺量不低于6%的强度等级为C60-C80的混凝土，在满足

6.0.3条的基础上宜至少采取下列一种措施，以进一步降低混凝土高温爆裂对结构

性能的影响：

1采用保护层厚度为15mm的钢筋网，钢筋需满足直径不小于2mm、间距不

大于50mm,且构件的纵筋保护层厚度应大于40mm；

2采用已通过试验检验的防高温爆裂混凝土；

3采用已通过试验检验的、可以避免混凝土高温爆裂的防火保护层；

4在混凝土中加入掺量不少于2kg/n?的聚丙烯纤维。

6.0.5火灾下型钢与混凝土之间的抗剪连接件设计，宜依据现行行业标准《组合

结构设计规范》JGJ138的相关规定，按常温下的设计要求执行。

24

7火灾后结构的鉴定、修复和加固

7.0.1火灾后型钢混凝土结构构件的安全性鉴定评级，应根据现行国家标准《民

用建筑可靠性鉴定标准》GB50292等相关标准的有关规定进行。

7.0.2对发生混凝土高温爆裂的型钢混凝土结构进行火灾后性能评估时，应考虑

混凝土高温爆裂对结构力学性能的影响。型钢混凝土结构的火灾后性能评估可按

附录E的评估流程进行，其中结构承载力可按本标准规定计算，也可采用附录C

的有限元方法计算。

7.0.3火灾后型钢混凝土柱的受压承载力可按下式计算：

刈&）=绘乂（703）

式中：

N人）——升温时间为4的型钢混凝土柱火灾后受压承载力（N）,可按现行

行业标准《组合结构设计规范》JGJ138的有关方法确定；

《——火灾后型钢混凝土柱受压承载力系数，可按附录B查表确定；

M—常温下型钢混凝土柱的受压承载力（N）,应按现行行业标准《组合结

构设计规范》JGJ138的有关方法确定，计算时材料强度采用设计值。

7.0.4火灾后型钢混凝土柱初始抗弯刚度（E7）p和使用阶段抗弯刚度（E/%可按下

列公式计算：

1火灾后型钢混凝土柱初始抗弯刚度（以）中

(⑼产心但上<7,0.4-1)

(£7)山=EJ$+EJb+(7.0.4-2)

%=(武+初h+c)"777(7.0.4-3)

a=-3.78x10-4%-9.47xlO-6(7.0.4-4)

b=0.0703%+0.00158(7.0.4-5)

c=\(7.0.4-6)

25

J=l.20xl08C2-5.12xI0J'C+0.462(7.0.4-7)

5

e=4.62x10CT26_0.882(7.0.4-8)

2火灾后型钢混凝土柱使用阶段抗弯刚度(£/%

(引)卬=&(耳上(7.0.4-9)

£/

()sa=E，++(7.0.4-10)

廉f-(^h+从h+。)•(7.0.4-11)

4+e

a=6.88x10%-5.65x105(7.0.4-12)

b=0.0738%+0.00247(7.0.4-13)

c=l(7.0.4-14)

J=5.l4xlO-sC2-2.50x1(T1C+0.480(7.0.4-15)

e=—1.03x1O'CM?+832(7.0.4-16)

式中：（E/）ip——火灾后型钢混凝土柱的初始抗弯刚度（N-mnf）；

（E/）ia—常温下型钢混凝土柱的初始抗驾刚度（N・mn?）；

（E4P——火灾后型钢混凝土柱的使用阶段抗弯刚度（N-mm2）；

（E7）sa——常温下型钢混凝土柱的使用阶段抗弯刚度（N.mnf）；

E，——型钢的抗弯刚度（N-mnf）；

立/b——钢筋的抗弯刚度（N-mm?）；

E4——混凝土的抗弯刚度（N-mm2）；

册——计算初始抗弯刚度时混凝土抗弯刚度部分的修正系数，可取L00;

%——计算使用阶段抗弯刚度时混凝土抗弯刚度部分的修正系数，可取0.30；

嗫——火灾后型钢混凝土柱初始抗弯刚度影响系数；

心,一火灾后型钢混凝土柱使用阶段抗弯刚度影响系数；

%——柱截面型钢含钢率，应按式（523-2）计算：

C---柱的截面周长（mm）；

八---火灾升温时间（min）；

a、b、c、d和e-----系数。

26

7.0.5火灾后型钢混凝土柱初始轴压刚度（E4〉p和使用阶段轴压刚度（丛）冲可按下

式计算：

1火灾后型钢混凝土柱初始轴压刚度(EA)ip

(£4%=七(幺)口(7.0.5-1)

(㈣=EsA+EsbAb+/4A(705-2)

*=(加：+初h+(7.0.5-3)

4+e

«=-2.92xl。口4+7.62xlO-6(7.0.5-4)

b=0.074%-0.00216(7.0.5-5)

c=\(7.0.5-6)

J=1.22X10-8C2+3.04X10^C+0.239(7.0.5-7)

e=-2.26xlO"0-3%+27.[(7.0.5-8)

2火灾后型钢混凝土柱使用阶段轴压刚度(E4)sp

(7.0.5-9)

(丛)J号A+&bAb+%EA(7.0.5-10)

k=("；+初卜(7.0.5-11)

3-4

t/=1.50xl0-acs-1.16xl0(7.0.5-12)

b=0.0475%+0.0024(7.0.5-13)

c=l(7.0.5-14)

d=6.05X10-8C2-1.95XI0-IC+0.0540(7.0.5-15)

e=—1.65x1O'C-3.69+460(7.0.5-16)

式中：(E4)ip—火灾后型钢混凝土柱的初始轴压刚度(N)；

(EA)ia——常温下型钢混凝土柱的初始轴压刚度(N)；

(EA)sp——火灾后型钢混凝土柱的使用阶段轴压刚度(