钢结构热点探析 | 柱子做了厚涂型防火涂料,柱间支撑可采用薄涂型防火涂料吗?

问题引入

实际操作中,很多厂房柱子按要求做了厚涂型防火涂料,但柱间支撑仍然采用薄涂型防火涂料,这种做法可以吗?

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秦方豪

对支撑杆件进行防火实无必要。竖向支撑杆件的作用是承受风和地震作用等水平力,而同时发生大风和地震的概率极低,碰上 9·11 类似事件也几乎无可能。实际计算中考虑在无支撑情况下的承重验算,就可以保证结构在大火中支撑杆件失效的安全。

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朱 文

GB 51249—2017《建筑钢结构防火技术规范》第 3.1.1 条、3.1.3 条明确提出:柱间支撑的设计耐火极限应与柱相同,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。所以,柱间支撑应与柱子采用一样的防火涂料 。

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Wendy

柱间支撑截面小,平时受力也小,采用厚涂型防火涂料不现实,可采用薄涂型防火涂料。

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迭 代

柱间支撑平时受力未达到满应力状态,所以,防火涂料的要求不应与钢柱一样。

问题分析

GB 51249—2017 明确了柱间支撑的耐火极限要求,所以就必须进行耐火设计,如果不采用基于整体结构耐火验算的钢结构防火设计,柱间支撑的设计耐火极限就应与柱相同。但 GB 51249—2017 第3.2.6 条提出可采用承载力法进行防火设计,在设计耐火极限时间内,火灾下钢结构构件的承载力设计值不应小于其最不利荷载(作用)组合效应设计值,并应按式(1)进行验算。

式中: S_m 为荷载(作用)效应组合的设计值; R_d 为结构构件抗力的设计值。

因为在火灾时,支撑的受力小,也就是 S_m 小。通过计算发现,支撑的防火涂料要求一般比钢柱低,可以达到厂房柱子做厚涂型防火涂料,而柱间支撑仍然采用薄涂型防火涂料的效果。

如果设计时不考虑支撑承受竖向荷载,而且在无支撑情况下,结构满足正常使用工况下的承载力要求,理论上可以不进行支撑的防火设计。但这无相关规范支撑,建议仍按 GB 51249—2017 的承载力法进行防火设计,并提供相应计算书。

作者：

邹安宇(天津大学建筑设计规划研究总院有限公司)