钢结构抗火设计方法发展的四个阶段

2020-10-23 08:49 西安钢结构 钢结构公司

　　为了满足结构抗火的要求，需要进行结构抗火设计。随着人们对结构抗火认识的不断深化和结构抗火计算与设计理论研究的不断深入，结构抗火设计的方法也在不断发展。对于钢结构，其抗火设计方法的发展可以分为以下四个阶段。

　　一、基于试验的构件抗火设计方法

　　这种方法以试验为设计依据，通过进行不同类型构件在规定荷载分布与标准升温条件下的耐火试验，确定在采取不同防火措施后构件的耐火时间。通过进行一系列的试验可以确定各种防火措施相应的构件耐火时间。进行结构抗火设计时，可以根据构件的耐火时间要求，直接选取对应的防火保护措施。

　　基于试验的构件抗火设计方法，简单、直观、应用方便。最初各国钢结构的抗火设计都采用这种方法。实际上，我国现行《建筑设计防火规范》关于钢梁和钢柱防火措施要求，正是基于这种方法。

　　二、基于计算的构件抗火设计方法

　　为考虑荷载的分布与大小及构件的端部约束状态对构件耐火时间的影响，可以按所设计结构的实际情况进行一系列构件的耐火试验，但这样做的费用非常昂贵。

　　为解决基于试验的构件抗火设计方法存在的问题，钢结构构件抗火计算理论研究引起了很多研究者的重视，开展了大量研究。理论研究以有限元为主，也有的采用经典解析分析方法，基本建立了能考虑任意荷载形式和端部约束状态影响的钢构件抗火设计方法。

　　三、基于计算的结构抗火设计方法

　　结构的主要功能是作为整体承受荷载。火灾下结构单个构件的破坏，并不一定意味着整体结构的破坏。特别是对于钢结构，一般情况下结构局部少数构件发生破坏，将引起结构内力重分布，结构仍具有一定继续承载的能力。当结构抗火设计以防止整体结构倒塌为目标时，则基于整体结构的承载能力极限状态进行抗火设计更为合理。

　　四、考虑火灾随机性的结构抗火设计方法

　　现代结构设计以概率可靠度为目标，因火灾的发生是具有随机性，且火灾发生后空气升温的变异性很大，要实际结构抗火的概率可靠度设计，必须考虑火灾及空气升温的随机性。

　　西安钢结构热线：029-86252006

　　钢结构公司网址：www.hb2003.com

　　联系地址：陕西省西安市北关正街35号方兴大厦8楼