第十二章 防 火

第一节 一般要求

第12.1.1条

高层钢结构建筑既有一般高层建筑的消防特点,又有钢结构在高温条件下的特有规律,故高层建筑钢结构的防火设计应符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》、(GB 500715) 、《建筑设计防火规范》 (GBJ 16) 以及本规程的有关补充规定。

高层建筑的防火特点,在现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》 (GB 50045) 的编写说明中已作了详细论述,这里不再赘述。

钢结构在高温条件下的特有规律,主要是强度降低和蠕变。对于建筑用钢来说,在 260℃以前其强度不降低, 260~280℃开始下降,达到 400℃时屈服现象消失,强度明显降低,当达到450—500℃时,钢材内部再结晶使强度急速下降,进而失去承载力。蠕变在较低温度时也会发生,但只有在高于, ( 以绝对温度表示的金属熔点 ) 时才比较明显,对于碳素钢来说,该温度大体为 300~350℃;对于合金来说,该温度大体为 400~450℃。温度越高,蠕变越明显,而建筑物的火灾温度可高达 900~1000℃,所以经受火灾的钢结构应考虑蠕变的影响。

 

第12.1.2条

本条对高层建筑钢结构的主要承重构件及钢板剪力墙、抗剪支撑、吊顶、防火墙等构件的燃烧性能及耐火极限作了规定,其根据如下:

楼板是水平承重构件,根据火灾统计资料及建筑构件的实际构造情况,其耐火极限一级定为1.50h ,二级定为1.00h ,是合适的;楼板将荷载传递给梁,梁的耐火极限比楼板略高也是应该的,梁和楼板的耐火极限仅对该层有较大影响,与其他楼层关系不大。而柱则不然,在高层建筑结构体系中,下面的柱支承上面的柱,下面的柱如果发生意外,将直接影响上面诸层的安危,从这一点看, 把柱的耐火极限按其所处的不同位置分别提出不同要求,这样处理既满足了消防和结构上的要求,又降低了工程造价。

抗剪支撑和钢板剪力墙,按风和地震作用组合引起的内力设计,考虑到火灾和大风同时发生的机会很小,故将其耐火极限定为比柱的耐火极限稍低的档次。

在表 2.1.2 中附加了三条注释,对设在钢梁上的防火墙、中庭桁架及设有自动灭火设备的楼梯的耐火极限,分别做了放宽规定。

日本建筑基准法施行令规定,自顶层算起的 4 层内,防火极限为1.00h ; 5~14 层耐火极限为2.00h ; 14 层以下为3.00h 。本条在编制时也参考采用。

 

第12.1.3条

建筑物内存放可燃物的平均重量超过 2kN/m2的房间,一般都是火灾荷载较大的房间,当室内火灾荷载较大时,一旦失火则往往使火灾的燃烧持续时间也长。

火灾燃烧持续时间与火灾荷载及燃烧条件的关系如下式:

  (12.1.3)

式中,为燃烧持续时间 (min) ;为火灾荷载,即单位等效可燃物量 (kN/m2) ;为室内地板面积 (m2) ;为房间开口面积(m2) ;为开口高度(m) 。