7.2　临界温度法

Ⅰ　基本钢构件的临界温度

7.2.1　轴心受拉钢构件的临界温度Td应根据截面强度荷载比R按表7.2.1确定，R应按下式计算：

式中：N——火灾下钢构件的轴拉力设计值；

　　　An——钢构件的净截面面积；

　　　f——常温下钢材的强度设计值。

7.2.2　轴心受压钢构件的临界温度Td，应取临界温度、中的较小者。临界温度应根据截面强度荷载比R按本规范第7.2.1条表7.2.1确定，R应按式（7.2.2-1）计算；临界温度应根据构件稳定荷载比R′和构件长细比λ按表7.2.2确定，R′应按下列公式计算：

式中：N——火灾下钢构件的轴压力设计值；

　　　A——钢构件的毛截面面积；

　　　φ——常温下轴心受压钢构件的稳定系数。

7.2.3　单轴受弯钢构件的临界温度Td应取下列临界温度、中的较小者：

1　临界温度应根据截面强度荷载比R按本规范第7.2.1条表7.2.1确定，R应按下式计算：

式中：M——火灾下钢构件最不利截面处的弯矩设计值；

　　　Wn——钢构件最不利截面的净截面模量；

　　　γ——截面塑性发展系数。

2　临界温度应根据构件稳定荷载比R′和常温下受弯构件的稳定系数φb按表7.2.3确定，R′应按下式计算：

式中：M——火灾下钢构件的最大弯矩设计值；

　　　W——钢构件的毛截面模量；

　　　φb——常温下受弯钢构件的稳定系数，应根据现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定计算。

7.2.4　拉弯钢构件的临界温度Td，应根据截面强度荷载比R按本规范第7.2.1条表7.2.1确定，R应按下式计算：

式中：N——火灾下钢构件的轴拉力设计值；

　　　Mx、My——火灾下钢构件最不利截面处对应于强轴和弱轴的弯矩设计值；

　　　An——钢构件最不利截面的净截面面积；

　　　Wnx、Wny——对强轴和弱轴的净截面模量；

　　　γx、γy——绕强轴和绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数。

7.2.5　压弯钢构件的临界温度Td应取下列临界温度、、中的最小者：

1　临界温度应根据截面强度荷载比R按表7.2.1确定，R应按下式计算：

式中：N——火灾下钢构件的轴压力设计值。

2　临界温度应根据绕强轴x轴弯曲的构件稳定荷载比和长细比λx分别按表7.2.5-1和表7.2.5-2确定，应按下列公式计算：

式中：Mx、My——火灾下所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩设计值；

　　　Wx、Wy——对强轴和弱轴的毛截面模量；

　　　——绕强轴弯曲的参数；

　　　Es——常温下钢材的弹性模量；

　　　λx——对强轴的长细比；

　　　φx——常温下轴心受压构件对强轴失稳的稳定系数；

　　　φby——常温下均匀弯曲受弯构件对弱轴失稳的稳定系数，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定计算；

　　　γx——绕强轴弯曲的截面塑性发展系数；

　　　η——截面影响系数，对于闭口截面，η=0.7；对于其他截面，η=1.0；

　　　βmx——弯矩作用平面内的等效弯矩系数，应按本规范第7.1.6条的规定计算；

　　　βty——弯矩作用平面外的等效弯矩系数，应按本规范第7.1.6条的规定计算。

3　临界温度应根据绕强轴y轴弯曲的构件稳定荷载比和长细比λy分别按表7.2.5-1和表7.2.5-2确定，应按下列公式计算。

式中：——绕强轴弯曲的参数；

　　　λy——钢构件对弱轴的长细比；

　　　φy——常温下轴心受压构件对弱轴失稳的稳定系数；

　　　φbx——常温下均匀弯曲受弯构件对强轴失稳的稳定系数，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定计算；

　　　γy——绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数。

Ⅱ　钢框架梁、柱的临界温度

7.2.6　受楼板侧向约束的钢框架梁的临界温度Td可根据截面强度荷载比R按本规范第7.2.1条表7.2.1确定，R应按下式计算：

式中：M——钢框架梁上荷载产生的最大弯矩设计值，不考虑温度内力；

　　　Wp——钢框架梁截面的塑性截面模量。

7.2.7　钢框架柱的临界温度Td可根据稳定荷载比R′按本规范第7.2.2条表7.2.2确定，R′应按下式计算：

式中：N——火灾时钢框架柱所受的轴压力设计值；

　　　A——钢框架柱的毛截面面积；

　　　φ——常温下轴心受压构件的稳定系数。

Ⅲ　防火保护层的设计厚度

7.2.8　钢构件采用轻质防火保护层时，防火保护层的设计厚度可根据钢构件的临界温度按下列规定确定：

1　对于膨胀型防火涂料，防火保护层的设计厚度宜根据防火保护材料的等效热阻经计算确定。等效热阻可根据临界温度按下式计算：

2　对于非膨胀型防火涂料、防火板，防火保护层的设计厚度宜根据防火保护材料的等效热传导系数按式（7.2.8-2）计算确定。

式中：Ri——防火保护层的等效热阻（m2·℃/W）；

　　　Td——钢构件的临界温度（℃）；

　　　Ts0——钢构件的初始温度（℃），可取20℃；

　　　tm——钢构件的设计耐火极限（s）；当火灾热烟气的温度不按标准火灾升温曲线确定时，应取等效曝火时间；

　　　Fi/V——有防火保护钢构件的截面形状系数（m-1）；

　　　di——防火保护层的设计厚度（m）；

　　　λi——防火保护材料的等效热传导系数［W/（m·℃）］。

7.2.9　钢构件采用非轻质防火保护层时，防火保护层的设计厚度应按本规范第6.2.2条的规定经计算确定。