干货 | 钢结构防火疑难问题

本文转载自公众号土木吧

来源：《广东省建设工程消防设计审查疑难问题解析》

2 关于钢结构防火做法。

2.1 《建筑设计防火规范》GB 50016 附表1第三类第4.6项中，采用薄涂型钢结构防火涂料时，表中钢柱耐火极限最大值为1.50h。是否可以理解为钢构件采用薄涂型防火涂料防护时，最高耐火极限为1.50h？

答：否。防火涂料的类型、厚度应根据《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249第3.2.6条要求确定。

通常所称超薄型、薄型、厚型钢结构防火涂料为根据《钢结构防火涂料》GB 14907-2002（旧版标准，已废止）的分类定义，即钢结构防火涂料按使用厚度可分为：

1.超薄型钢结构防火涂料：涂层厚度小于或等于3mm。

2.薄型钢结构防火涂料：涂层厚度大于3mm且小于或等于7mm。

3.厚型钢结构防火涂料：涂层厚度大于7mm且小于或等于45mm。

现行《钢结构防火涂料》GB 14907-2018的分类已取消按照使用厚度的分类方法，增加了按防火机理分类，即钢结构防火涂料按防火机理分为：

1.膨胀型钢结构防火涂料：涂层在高温时膨胀发泡，形成耐火隔热保护层的钢结构防火涂料。

2.非膨胀型钢结构防火涂料：涂层在高温时不膨胀发泡，其自身成为耐火隔热保护层的钢结构防火涂料。

一般来说，膨胀型钢结构防火涂料涂层厚度小于7mm，对应通常所称薄型、超薄型钢结构防火涂料，非膨胀型涂层厚度15mm~50mm，对应通常所称厚型钢结构防火涂料。

根据现行《钢结构防火涂料》GB 14907，膨胀型钢结构防火涂料的耐火性能有Fp0.50、Fp1.00、Fp1.50、Fp2.00四种分级，分别对应型式构件耐火试验的耐火极限达到0.50h、1.00h、1.50h、2.00h而构件实际设计耐火极限可以更高。根据《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249第4.1.2条条文说明，膨胀型防火涂料在设计耐火极限不高于1.50h时，具有较好的经济性。目前有少数膨胀型防火涂料产品，能满足设计耐火极限3.00h的钢构件的防火保护需要。

2.2 《建筑设计防火规范》GB 50016附表1第四类第3项，钢梁采用防火涂料防护时，表中仅给出LG、LY两种防火隔热涂料保护层厚度要求。如设计时仅注明采用符合耐火极限要求的薄涂型（或厚涂型）防火涂料，是否可以满足要求？

答：钢结构防火设计中不应只标明耐火极限。根据《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249第3.1.4条，钢结构的防火设计文件应注明建筑的耐火等级、构件的设计耐火极限、构件的防火保护措施、防火材料的性能要求及设计指标。条文说明：防火保护措施及防火材料的性能要求、设计指标包括：防火保护层的等效热阻、防火保护材料的等效热传导系数、防火保护层的厚度、防火保护的构造等。

一份完整的钢结构防火设计文件中，对于膨胀型防火涂料（薄型、超薄型），应包括防火保护层的等效热阻值，对于非膨胀型防火涂料（厚型），应包括防火保护层的等效热传导系数和厚度。并且根据《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249第3.2.1条强制性条文，钢结构应按照结构耐火承载力极限状态进行耐火验算与防火设计。

根据《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249第3.2.6条要求，钢结构构件的耐火验算和防火设计，可采用耐火极限法、承载力法或临界温度法，其中耐火极限法要求，在设计荷载作用下，火灾下钢结构构件的实际耐火极限不应小于其设计耐火极限，构件的实际耐火极限可按现行国家标准《建筑构件耐火试验方法 第1部分:通用要求》GB/T 9978.1、《建筑构件耐火试验方法，第5部分:承重水平分隔构件的特殊要求》GB/T 9978.5、《建筑构件耐火试验方法，第6部分:梁的特殊要求》GB/T 9978.6、《建筑构件耐火试验方法第7部分:柱的特殊要求》GB/T 9978.7通过试验测定。但是根据上述耐火试验标准，试验试件的制作须按照钢结构构件实际情况设定构件尺寸、支承和约束条件、组装方式、承重构件的加载量等，实际检测工作量非常大。

2.3 钢管混凝土柱是否可以使用薄型防火涂料？

答：钢管混凝土柱可根据《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249第8.1节进行耐火验算和防火保护设计。根据8.1.8条或8.1.9条公式计算或按照附录C查表确定防火保护层类型及厚度。

公式和附录C表格只提供了“金属网抹M5水泥砂浆”和“非膨胀型钢结构防火涂料”两种构造做法的厚度计算或表格，可以按照综合热传递系数等值替代选取膨胀型（薄型、超薄型）钢结构防火材料产品及厚度。一般钢管柱构件耐火极限均为2.50h~3.00h，如果计算得到的综合热传递系数过小，膨胀型钢结构防火材料需要的等效热阻过高（Ri≥0.5㎡·℃/W），可能难以找到满足要求的膨胀型钢结构防火材料产品。

2.4 钢结构中斜撑、柱间支撑等构件的防火要求如何考虑？

答：钢结构斜撑、柱间支撑等构件的防火要求可根据《建筑钢结构防火技术规范》GB51249第3.1.1条及3.1.3条确定。钢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》GB 50016的规定确定。柱间支撑的设计耐火极限应与柱相同，楼盖支撑的设计耐火极限应与梁相同，屋盖支撑和系杆的设计耐火极限应与屋顶承重构件相同。

钢结构节点的防火保护应与被连接构件中防火保护要求最高者相同。

2.5 针对预应力钢结构防火问题，依据什么规定进行审查？

答：现阶段并无专门针对预应力钢结构的防火规定，建议参照《预应力钢结构技术规程》CECS 212、《建筑设计防火规范》GB 50016、《钢结构设计标准》GB 50017、《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249、《建筑钢结构防火技术规范》CECS 200等进行审查。

2.6 减隔震结构的减隔震元件，如隔震支座、阻尼器等，其防火要求如何确定？

答：对于隔震结构，根据《建筑隔震设计标准》 GB/T 51408第5.1.2条第6款要求，隔震层设置在有耐火要求的使用空间时，隔震支座及其连接应根据使用空间的耐火等级采取相应的防火措施，且耐火极限不应低于与其连接的竖向构件的耐火极限。对于减震结构，根据《建筑消能减震技术规程》JGJ 297第5.1.3条第2款要求，消能器需要考虑防腐、防锈和防火时，应外涂防腐、防锈漆、防火涂料或进行其他相应处理，但不能影响消能器的正常工作。按照本《解析》第五章第2.4条答复确定其耐火极限，根据《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249耐火验算的要求，如消能器不参与工作情况下，结构耐火承载力可以满足火灾工况下承载力的要求，可不采取防火保护措施。

2.7 钢结构设计的防火等级应如何确定？

答：1、钢结构设计防火等级要求应与建筑专业设计说明一致。

2、根据建筑防火等级要求（详见《建筑设计防火规范》GB 50016表3.2.1和表5.1.2相关规定），确定主要受力构件等的耐火时间要求。根据《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249，柱间支撑的设计耐火极限应与柱相同，楼盖支撑的设计耐火极限应与梁相同，屋盖支撑和系杆的设计耐火极限应与屋顶承重构件相同。

2.8 钢结构防火涂料的类型和厚度应如何确定？

答：防火涂料类型和厚度的确定，应根据《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249第3.2.6条要求，采用耐火极限法、承载力法或临界温度法进行验算确定。

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