建筑钢结构耐火设计方法综述

    摘要：简述了钢结构的特点、耐火设计需要遵守的原则以及具体方法。参考国内外资料，

论述了钢结构抗火设计及防火保护。防止钢结构在火灾中迅速升温并发生形变塌落的措施

有多种，关键是要根据不同情况采取不同方法。钢结构通常在 450～650℃温度中就会失去

承载能力，发生很大的形变，导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，

一般不加保护的钢结构的耐火极限为 15 分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度

有关。使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是

将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。介绍了几种不同钢结构的防火保护

 

措施，为钢结构设计的完整性提供了参考。

中

 

　　关键词：建筑；钢结构；耐火设计；荷载

 

　　 钢结构与传统的钢筋混凝土结构相比具有以下特点：（1）钢材材质均匀，可认为

为理想的弹性材料，受力状态简单明了；（2）钢材的塑性和韧性好，有利用提高结构的

抗震性能；（3）钢结构强度高，自重轻，降低结构的自振周期，减小结构设计内力，降

低基础造价；（4

 

）钢结构制作周期短、施工速度快等。

 

　　 钢结构优点很多，但却有一个致命的缺陷：耐火性能差。结构发生火灾后在很短的

时间内就能把建筑物烧毁。文中针对钢材的抗火性能，参考了国内外的资料，总结出了钢

 

结构的抗火设计方法及保护方法，并给出一些建议，为钢结构的设计提供参考。

 

　　 钢结构建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架，它的安全性直接关系到整幢建筑的安全，

它们大都采用钢材，钢材虽然是不燃材料，但其耐火性能很差，随着温度的变化，其力

学指标会发生很大的改变，承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下降。钢结构在温

度达到 350℃、500℃、600℃时，其强度分别下降 1/3、1/2、2/3，在高温条件下其内部应力也

会发生改变，使钢结构承重体系出现问题，按理论计算，在全负荷下，钢结构失去平衡

稳定性的临界温度为 500℃，一般火场温度都在 800℃－1000℃左右，在这样的高温条件

下，无任何保护的钢结构很快就会出现塑性变形，大约 15 分钟内就会倒塌。

 

　　 要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就

 

是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。

 

 

　　 对于钢结构，无论是构件层次还是整体结构层次的抗火设计，均应满足以下要求：

 

　　 1。在规定得结构耐火极限时间内，结构的承载力应不小于各种作用所产生的组合效