标准编号:	DBJ/T 15-81-2011
中文名称:	建筑混凝土结构耐火设计技术规程
英文名称:	Code for fire resistance design of concrete structures in buildings
行业分类:	DB    地方标准
发布日期:	2011-05-18
实施日期:	2011-9-11
标准状态:	现行
翻译语言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符数:	120000 字
翻译价格(元):	11000.00 元
交付时间:	付款后 1 个工作日

Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative.



Pursuant to the requirements of “Notice on issuing the development task of Guangdong provincial standard Code for fire resistance design of concrete structures in buildings” issued by Guangdong Provincial Housing and Urban-Rural Construction Department (YUEJIANKEHAN [2008] No.282), the code development group has prepared this code through extensive investigation, careful conclusion from the existing scientific research achievements and practical experience, reference to relevant standards at home and abroad, and extensive solicitation of opinions.



The main technical contents of this code include: 1 General provisions; 2 Terms; 3 Basic provisions; 4 Material properties; 5 Normal-strength concrete members; 6 High-strength concrete members; 7 Prestressed concrete members; 8 Steel reinforced concrete members; 9. Strengthened concrete members.



Guangdong Provincial Housing and Urban-Rural Construction Department is in charge of the administration of this code, and South China University of Technology is responsible for the explanation of specific technical contents. During the process of implementing this code, you are kindly requested to send your opinions and advice (if any) to School of Civil Engineering & Transportation, South China University of Technology (Address: No.381, Wushan Road, Tianhe District, Guangzhou, 510640, China).



Code for fire resistance design of concrete structures in buildings



1 General provisions



1.0.1 This code is formulated to reduce or avoid the damage of building concrete structure in fire, protect personal and property safety, and carry out fire resistance design of building concrete structure economically and reasonably.



1.0.2 This code is applicable to the fire resistance design of newly constructed, extended and renovated building concrete structures.



1.0.3 This code is formulated on the basis of the limit state for load bearing capacity of building concrete structure under fire and at high temperature.



1.0.4 In addition to this code, the fire resistance design of concrete structures shall also comply with those stipulated in the current relevant standards of China.



2 Terms and symbols



2.1 Terms



2.1.1 limit state for load bearing capacity at high temperature

state when the member or structure reaches the bearing capacity limit or is deformed and is not suitable for continued bearing under fire and at high temperature



2.1.2 standard fire temperature-time curve

average temperature-time curve in furnace for standard fire resistance test of building members given in international standard ISO 834



2.1.3 equivalent fire exposure time

if the action effect of fire on the member or structure in time t under the condition of non-standard fire temperature rise is the same as that on the same member or structure in time te under the condition of standard fire temperature rise, te is called the corresponding equivalent fire exposure time



2.1.4 temperature distribution in structural member

general term of temperature distribution at each point of members at any time under fire and at high temperature







2.1.5 temperature difference due to explosive spalling

difference between the temperature at a certain point on the central axis of the member section when considering explosive spalling and the temperature at that point when not considering explosive spalling



2.1.6 fire insulation

material or combination of materials arranged on the surface of a member to improve its fire resistance



2.1.7 ordinary steel bars

general term of all kinds of non-prestresseding steel barstendons



2.1.8 prestressing tendons

general term for the prestressed steel strand and prestressed steel wire



2.1.9 structural steel

general term for structural steels other than ordinary steel bars and prestressing tendons



2.1.10 normal-strength concrete

concrete with the strength grade inferior to C60



2.1.11 high-strength concrete

concrete with the strength grade not inferior to C50



2.1.12 steel reinforced concrete member

members provided with steel inside the concrete



2.1.13 strengthened concrete member

concrete members strengthened by enlarging cross-section method or sticking carbon fiber cloth and steel plate on concrete surface



2.2 Symbols



a——the angle between the connecting line from the combined axial pressure acting point to the center of gravity of the cross section and the z-axis;



az——the thickness of damaged layer;



az,500——the average depth from each point on the isotherm at 500℃ to the edge of the cross section;



A——the gross sectional area;





b——the section width of beam or column, and section limb thickness of specially shaped column;



c——the thickness of concrete cover of longitudinal bar;



c1——the specific heat capacity of non-combustible finishing layer;



ccT——the specific heat capacity of normal-strength concrete at high temperature;



cmin——the minimum thickness of concrete cover of the longitudinal load-bearing bar;



csT——the specific heat capacity of structural steel at high temperature;



C——the section circumference of beam or column;



d——the diameter of steel bar;



d0——the thickness of the non-combustible finishing layer converted into concrete;



d1——the actual thickness of non-combustible finishing layer;



e——the eccentricity;



e0——the distance from the combined axial pressure acting point to the center of gravity of the cross section;



e0y, e0z——the distance from the combined axial pressure acting point to the z-axis and y-axis passing through the center of gravity of the cross section;



fcT——the axial compressive strength of normal-strength concrete or high-strength concrete at high temperature;



fp——the tensile strength of prestressing tendons at normal temperature;



h——the thickness of slab, section height of column or beam, section limb height of specially shaped column;



h0——the effective height of beam section;



Ia——the section inertia moment relative to Za axis (Za is the axis passing through the center of gravity of the section and perpendicular to the connecting line from the combined axial pressure acting point to the center of gravity);



k——the increase coefficient of damaged layer thickness;



l0——the larger calculated span of two adjacent spans of the first inner support;



ldT——the length of the negative moment steel bar extending into the beams or slabs on both sides of the first inner support;



L——the calculated length of a column;



m——the span-height ratio of beam;



M——the mid-span combined bending moment of beam or slab calculated according to simply-supported beam or simply-supported slab at normal temperature;



Mu——the mid-span flexural load-bearing capacity of beam or slab at normal temperature;



n——the ratio of combined axial pressure to axial pressure-bearing capacity of cross section under normal temperature;



Nu——the axial bearing capacity of the member at normal temperature at the combined axial pressure acting point;



ra——the turning radius;



RdT——the bearing capacity of members or structures at high temperature;



RT——the fire resistance ratinglimit;



[RT]——the specified fire resistance ratinglimit;



SGk——the effect of standard value of permanent load (including secondary internal force caused by prestress);



SmT——the combined design value of action and effect of members or structures at high temperature;



SQk——the effect of standard value of floor or roof live load;



STk——the standard temperature action effect underin the fire;



SWk——the effect of standard value of wind load;



t——the temperature rise time;



te——the equivalent fire exposure time;



tf——the thickness of fireproof coating;



T——the material temperature;



Tg——the indoor air temperature after fire;



Tg0——the indoor air temperature before fire;



Tgm——the maximum indoor air temperature after fire;



x——the distance from a point on the central axis of the cross section of the high-strength concrete rectangular column to the explosive spalling surface;



αsT——the thermal expansion coefficient of structural steel at high temperature;



β——the percentage increase of flexural load-bearing capacity of strengthened beams or slabs in mid-span compared with that of non-strengthened beams or slabs at normal temperature;



γ0T——the structural fire resistance safety coefficient;



δT——the temperature difference due to explosive spalling on the central axis of the cross section of high-strength concrete rectangular column;



ε——the strain;



ε0, ε0T——the peak strain of normal-strength concrete or high-strength concrete at normal temperature and high temperature;



εcrT——the creep strain of prestressing tendons at high temperature;



, , ——the thermal expansion strain of normal-strength concrete, ordinary steel bars and prestressing tendons at high temperature;



η0.2T, ηpT——the reduction factor of conditional yield strength and tensile strength of prestressing tendons at high temperature;



ηcT——the reduction factor of axial compressive strength of normal-strength concrete or high-strength concrete at high temperature;



η1T——the reduction factor of tensile strength of normal-strength concrete at high temperature;



ηyT——the reduction factor of yield strength of ordinary steel bars or structural steel at high temperature;



λ——the slenderness ratio of column;



λ1——the thermal conductivity of non-combustible finishing layer;



λcT——the thermal conductivity of normal-strength concrete at high temperature;



λsT——the thermal conductivity of structural steel at high temperature;



μ——the ratio of combined axial pressure to axial bearing capacity of member at normal temperature at the force acting point;



ρ——the reinforcement ratio of all section longitudinal load-bearing bars;



ρ1——the density of non-combustible finishing layer;



ρc, ρcT——the density of normal-strength concrete at normal temperature and high temperature;



ρsT——the density of structural steel at high temperature;



ρt——the reinforcement ratio of longitudinal tensile bars;



σ——the stress;



σ0——the initial stress of prestressing tendons;



σct——the nominal tensile stress of concrete facing fire at normal temperature;



σpT——the stress of prestressing tendons at high temperature;



σrT——the stress relaxation loss of prestressing tendons at high temperature;



τ——the fire duration in its heydaythe duration of full developed fire;



vsT——the poisson's ratio of structural steel at high temperature;



χcT——the reduction factor of initial elastic modulus of normal-strength concrete or high-strength concrete at high temperature;



χpT——the reduction factor of elastic modulus of prestressing tendons at high temperature;



χsT——the reduction factor of elastic modulus of ordinary steel bars or structural steel at high temperature;



ψf——the frequent value coefficient of floor or roof live load;



ψq——the quasi-permanent value coefficient of floor or roof live load.



3 Basic provisions



3.1 Fire resistance requirements



3.1.1 The fire resistance rating of single-storey buildings, multi-storey buildings and high-rise buildings and the fire resistance limit of their load-bearing members shall meet the requirements of GB 50016 Code for fire protection design of buildings and GB 50045 Code for fire protection design of tall building.



3.1.2 Based on the limit state for load bearing capacity, the fire resistance design of load-bearing members or structures shall meet one of the following requirements:



1 Within the specified fire resistance limit, the load bearing capacity RdT of the load-bearing member or structure shall not be less than the action effect combination SmT determined according to 3.4.1, namely:



RdT≥SmT (3.1.2-1)



2 Under the combination of action effect determined according to 3.4.1, the fire resistance limit RT of load-bearing member or structure shall not be less than the specified fire resistance limit [RT], namely:



RT≥[RT] (3.1.2-2)



3.1.3 For high-rise buildings with a height greater than 200m and buildings with a safety level of Level I, it is advisable to carry out stress analysis on the whole structure under the action of fire. The method specified in Annex D may be used for the overall analysis of the structure under in the fire.



3.1.4 For general single-storey and multi-storey building structures except those specified in 3.1.3, only the members may be designed for fire resistance.









3.2 Temperature-time curve of fire



3.2.1 The air temperature of general indoor fire is calculated byusing the following standard fire temperature-time curve:



Tg-Tg0=345lg(8t+1) (3.2.1)



where,



Tg——the indoor air temperature after fire (℃);



Tg0——the indoor air temperature before fire (℃);



t——the temperature rise time (min).



3.2.2 When the relevant indoor parameters can be accurately determined, the air temperature of indoor fire may be calculated according to Annex A, or other reliable fire models after flashover may be used to calculate the air temperature of indoor fire.



3.2.3 When 3.2.2 is used to calculate the air temperature of indoor fire, the impact of fire on members may be equivalent to the impact of standard fire temperature-time curve on components within the equivalent fire exposure time te, and:



(3.2.3)



where,



te——the equivalent fire exposure time (min);



Tg0——the indoor air temperature before fire (℃);



Tgm——the maximum indoor air temperature after fire (℃), determined according to Formula (A-2) or Formula (A-3) in Annex A;



τ——the duration of fire in its heyday (min), determined according to Formula (A-5) or Formula (A-6) in Annex A.



3.3 Temperature distribution in structural member



3.3.1 The temperature field of beam, column and other bar members is simplified as two-dimensional temperature field on cross section, and that of walls, slabs and other plane members is simplified as one-dimensional temperature field along thickness direction.



3.3.2 The temperature distribution in structural member shall be calculated by thermal conductivity equation combined with corresponding initial conditions and boundary conditions. For normal-strength concrete rectangular section members under standard fire temperature rise conditions, the temperature field of members can also be determined according to Annex B.



3.3.3 When the surface of a member is provided with a non-combustible finishing layer, convert the thickness of the finishing layer into the thickness of concrete, and then determine the temperature field of the component according to 3.3.2. The converted thickness shall be calculated using Formula (3.3.3):



(3.3.3)



where,



d0——the thickness of the non-combustible finishing layer converted into concrete (mm);



d1——the actual thickness of non-combustible finishing layer (mm);



ρ1, c1, λ1——the density, specific heat capacity and thermal conductivity of non-combustible finishing layer, which can be determined according to GB 50176 Thermal design code for civil building for common;ycommonly used non0-combustible finishing layer.



3.3.4 The temperature difference due to explosive spalling on the central axis of the cross section of the high-strength concrete rectangular column shall be calculated using Formula (3.3.4):



(3.3.4)



where,



x——the distance from a point on the central axis of the cross section and the explosive spalling surface (mm). If the stirrup hook is 135º, the explosive spalling surface is taken as the concrete surface in the core area, as shown in Figure 3.3.4.



t——the temperature rise time (min);



δT——the temperature difference due to explosive spalling (℃) at the position x away from the explosive spalling surface on the central axis of the cross section.





Figure 3.3.4 Explosive spalling surface of high-strength concrete rectangular column



3.4 Action effect combination



3.4.1 The action effect combination of occasional design conditions is adopted in fire resistance design, that is, the following unfavorable expressions are adopted:



(3.4.1-1)



(3.4.1-2)



where,



SmT——the design value of action effect combination;



SGk——the effect of standard value of permanent load (including secondary internal force caused by prestress);



STk——the standard temperature action effect of structures or members under fire, which may not be considered for ordinary single-storey and multi-storey building structures;



SQk——the effect of standard value of floor or roof live load;



Swk——the effect of standard value of wind load;



ψf——the frequent value coefficient of floor or roof live load, which shall be determined according to GB 50009 Load code for the design of building structures;



ψq——the quasi-permanent value coefficient of floor or roof live load, which shall be determined according to GB 50009 Load code for the design of building structures;



γ0T——the structural fire resistance safety coefficient, which shall be taken as 1.15 for buildings with fire resistance rating of Grade I, and 1.05 for other buildings.



4 Material properties



4.1 Ordinary steel bars



4.1.1 The thermal conductivity, specific heat capacity, density and poisson's ratio of ordinary steel bars at high temperature adopt the corresponding parameters of structural steel in Table 4.3.1.



4.1.2 The thermal expansion strain of ordinary steel bars at high temperature shall be calculated using Formula (4.1.2):







where,



T——the material temperature (℃);



——the thermal expansion strain of ordinary steel bars at high temperature.



4.1.3 The reduction factor of yield strength of ordinary steel bars at high temperature shall be calculated using Formula (4.1.3):







where,



ηsyT——the reduction factor of yield strength of ordinary steel bars at high temperature;



4.1.4 The reduction factor of elastic modulus of ordinary steel bars at high temperature shall be calculated using Formula (4.1.4):







where,



χsT——the reduction factor of elastic modulus of ordinary steel bars at high temperature.



4.2 Prestressing tendons



4.2.1 The thermal conductivity, specific heat capacity, density and poisson's ratio of prestressing tendons at high temperature adopt the corresponding parameters of structural steel in Table 4.3.1.



4.2.2 The thermal expansion strain of prestressing tendons at high temperature shall be calculated using Formula (4.2.2):







where,



——the thermal expansion strain of prestressing tendons at high temperature.



4.2.3 The reduction factor of conditional yield strength of prestressing tendons at high temperature shall be calculated using Formula (4.2.3):







where,



η0.2T——the reduction factor of conditional yield strength of prestressing tendons at high temperature;



4.2.4 The reduction factor of tensile strength of prestressing tendons at high temperature shall be calculated using Formula (4.2.4):







where,



ηpT——the reduction factor of tensile strength of prestressing tendons at high temperature;



4.2.5 The reduction factor of elastic modulus of prestressing tendons at high temperature shall be calculated using Formula (4.2.5):







where,



χpT——the reduction factor of elastic modulus of prestressing tendons at high temperature.



4.2.6 The short-term high-temperature stress relaxation loss of prestressing tendons at high temperature shall be calculated using Formulae (4.2.6-1) ~ (4.2.6-3):







where,



t——the temperature rise time (min);



σrT——the stress relaxation loss of prestressing tendons at high temperature (N/mm2);



σ0——the initial stress of prestressing tendons (N/mm2);



fp——the tensile strength of prestressing tendons at normal temperature (N/mm2).



4.2.7 The creep strain of prestressing tendons at high temperature shall be calculated using Formula (4.2.7):







where,



t——the temperature rise time (min);



εcrT——the creep strain of prestressing tendons at high temperature;



σpT——the stress of prestressing tendons at high temperature (N/mm2);



fp——the tensile strength of prestressing tendons at normal temperature (N/mm2).



4.3 Structural steel



4.3.1 Physical parameters related to structural steel at high temperature shall be adopted according to Table 4.3.1.



Table 4.3.1 Physical parameters of structural steel at high temperature

Parameter Symbol Value Unit

Thermal expansion coefficient αsT 1.4×10－5 m/(m·℃)

Thermal conductivity λsT 45 W/(m·℃)

Specific heat capacity csT 600 J/(kg·℃)

Density ρsT 7,850 Kg/m3

Poisson's ratio vsT 0.3 —



4.3.2 The reduction factor of yield strength of structural steel at high temperature shall be calculated using Formula (4.3.2):







where,



ηyT——the reduction factor of yield strength of structural steel at high temperature.



4.3.3 The reduction factor of elastic modulus of structure steel at high temperature shall be calculated using Formula (4.3.3):







where,



χsT——the reduction factor of elastic modulus of structural steel at high temperature.



4.4 Normal-strength concrete



4.4.1 The thermal conductivity, specific heat capacity and density of normal-strength concrete at high temperature shall be calculated according to Formulae (4.4.1-1) ~ (4.4.1-3) respectively:

Foreword ii
1 General provisions
2 Terms and symbols
2.1 Terms
2.2 Symbols
3 Basic provisions
3.1 Fire resistance requirements
3.2 Temperature-time curve of fire
3.3 Temperature distribution in structural member
3.4 Action effect combination
4 Material properties
4.1 Ordinary steel bars
4.2 Prestressing tendons
4.3 Structural steel
4.4 Normal-strength concrete
4.5 High-strength concrete
4.6 Fire insulation materials
5 Normal-strength concrete members
5.1 General
5.2 Beams
5.3 Columns
5.4 Slabs
5.5 Walls
6 High-strength concrete members
6.1 General requirements
6.2 Column
6.3 Wall
7 Prestressed concrete member
7.1 General
7.2 Beam
7.3 Column
7.4 Slab
7.5 Roof trusses
8 Steel reinforced concrete member
8.1 Beam
8.2 Column
9 Strengthened concrete member
9.1 General
9.2 Beam
9.3 Slabs
9.4 Construction requirements
Annex A Air temperature of indoor fire
Annex B Sectional temperature distribution in structural members exposed to a standard fire
Annex C Simplified calculation method
Annex D Advanced calculation method
Annex E Fire resistance limit of steel reinforced concrete columns
Annex F Thickness of fireproof coating for carbon fiber cloth strengthened concrete beams and slabs
Explanation of wording in this code
List of quoted codes

1 总则
1.0.1 为减轻或避免建筑混凝土结构在火灾中的损害，保护人身和财产安全，经济合理地进行建筑混凝土结构耐火设计，制定本规程。
1.0.2 本规程适用于新建、扩建和改建的建筑混凝土结构的耐火设计。
1.0.3 本规程以火灾高温下建筑混凝土结构的承载能力极限状态为基础进行制定。
1.0.4 建筑混凝土结构的耐火设计，除应符合本规程的规定外，尚应满足我国现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 高温承载能力极限状态 limit state for load bearing capacity at high temperature
火灾高温下构件或结构达到极限承载能力或出现不适于继续承载的变形的状态。
2.1.2 标准火灾升温曲线 standard fire temperature-time curve
国际标准ISO 834给出的用于建筑构件标准耐火试验的炉内平均温度一时间曲线。
2.1.3 等效曝火时间 equivalent fire exposure time
非标准火灾升温条件下，火灾在时间t内对构件或结构的作用效应与标准火灾升温条件下在时间te内对同一构件或结构的作用效应相同，则称te为相应的等效曝火时间。
2.1.4 构件温度场 temperature distibution in structural member
火灾高温下任意时刻构件各点温度分布的总称。
2.1.5 爆裂温差 temperature difference due to explosive spalling
考虑爆裂时构件截面中轴线上某点温度与不考虑爆裂时该点温度之差。
2.1.6 防火隔热层 fire insulation
设置于构件表面用以提高其耐火性能的材料或材料组合。
2.1.7 普通钢筋 ordinary steel bars
各类非预应力钢筋的总称。
2.1.8 预应力钢筋 prestressing tendons
预应力钢绞线和预应力钢丝的总称。
2.1.9 结构钢 structural steel
除普通钢筋和预应力钢筋以外的其他结构用钢的总称。
2.1.10 普通混凝土 normal-strength concrete
强度等级低于C50的混凝土。
2.1.11 高强混凝土 high-strength concrete
强度等级不低于C50的混凝土。
2.1.12 型钢混凝土构件 steel reinforced concrete member
混凝土内部设置有型钢的构件。
2.1.13 加固混凝土构件 strengthened concrete member
采用增大截面法或混凝土表面粘贴碳纤维布、钢板等方式进行加固的混凝土构件。
2.2 符号
a——组合轴向压力作用点至截面重心的连线与z轴的夹角；
az——损伤层厚度；
az,500——500℃等温线上各点距离截面边缘的平均深度；
A——全截面面积；
b——梁或柱的截面宽度、异形柱的截面肢厚；
c——纵筋的混凝土保护层厚度；
c1——非燃饰面层的比热容；
ccT——高温下普通混凝土的比热容；
cmin——纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度的最小值；
csT——高温下结构钢的比热容；
C——梁或柱的截面周长；
d——钢筋直径；
d0——非燃饰面层折算成混凝土的厚度；
d1——非燃饰面层的实际厚度；
e——偏心率；
e0——组合轴向压力作用点至截面重心的距离；
e0y、e0z——组合轴向压力作用点至经过截面重心的z轴、y轴的距离；
fcT——高温下普通混凝土或高强混凝土的轴心抗压强度；
fp——常温下预应力钢筋的抗拉强度；
h——板的厚度、柱或梁截面高度、异形柱的截面肢高；
h0——梁的截面有效高度；
Ia——相对于Za轴的截面惯性距（Za为经过截面重心，并与组合轴向压力作用点至重心连线垂直的轴）；
k——损伤层厚度增大系数；
l0——第一内支座相邻两跨的计算跨度较大值；
ldT——负弯矩钢筋伸入第一内支座两侧梁或板内的长度；
L——柱的计算长度；
m——梁的跨高比；
M——常温下按简支梁或简支板计算的梁或板的跨中组合弯矩；
Mu——常温下梁或板的跨中受弯承载力；
n——组合轴压力与截面常温轴压承载力之比；
Nu——组合轴向压力作用点处的构件常温轴向承载力；
rn——回转半径；
RdT——高温下构件或结构的承载能力；
RT——耐火极限；
[RT]——规定的耐火极限；
SGk——永久荷载（含预应力引起的次内力）标准值的效应；
SmT——高温下构件或结构的作用效应组合设计值；
SQk——楼面或屋面活荷载标准值的效应；
STk——火灾下的标准温度作用效应；
SWk——风荷载标准值的效应；
t——升温时间；
te——等效曝火时间；
tf——防火涂料厚度；
T——材料温度；
Tg——火灾发生后的室内空气温度；
Tg0——火灾发生前的室内空气温度；
Tgm——火灾发生后室内空气的最高温度；
x——高强混凝土矩形柱的截面中轴线上某点与爆裂面之间的距离；
αsT——高温下结构钢的热膨胀系数；
β——常温下加固梁或板的跨中受弯承载力相比于非加固梁或板的提高百分比；
γ0T——结构耐火安全性系数；
δT——高强混凝土矩形柱的截面中轴线上由于爆裂产生的爆裂温差；
ε——应变；
ε0、ε0T——常温下、高温下普通混凝土或高强混凝土的峰值应变；
εcrT——高温下预应力钢筋的蠕变应变；
、 、 ——高温下普通混凝土、普通钢筋、预应力钢筋的热膨胀应变；
η0.2T、ηpT——高温下预应力钢筋的条件屈服强度、抗拉强度折减系数；
ηcT——高温下普通混凝土或高强混凝土的轴心抗压强度折减系数；
η1T——高温下普通混凝土的抗拉强度折减系数；
ηyT——高温下普通钢筋或结构钢的屈服强度折减系数；
λ——柱的长细比；
λ1——非燃饰面层的导热系数；
λcT——高温下普通混凝土的导热系数；
λsT——高温下结构钢的导热系数；
μ——组合轴向压力与该力作用点处构件常温轴向承载力之比；
ρ——全截面纵向受力钢筋配筋率；
ρ1——非燃饰面层的密度；
ρc、ρcT——常温下、高温下普通混凝土的密度；
ρsT——高温下结构钢的密度；
ρt——纵向受拉钢筋配筋率；
σ——应力；
σ0——预应力钢筋的初始应力；
σct——迎火面混凝土的常温名义拉应力；
σpT——高温下预应力钢筋的应力；
σrT——高温下预应力钢筋的应力松弛损失；
τ——全盛期火灾持时；
υsT——高温下结构钢的泊松比；
χcT——高温下普通混凝土或高强混凝土的初始弹性模量折减系数；
χpT——高温下预应力钢筋的弹性模量折减系数；
χsT——高温下普通钢筋或结构钢的弹性模量折减系数；
ψf——楼面或屋面活荷载的频遇值系数；
ψq——楼面或屋面活荷载的准永久值系数。
3 基本规定
3.1 耐火要求
3.1.1 单、多层建筑和高层建筑的耐火等级及其承重构件的耐火极限应符合《建筑设计防火规范》GB 50016和《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045的要求。
3.1.2 基于承载能力极限状态，承重构件或结构的耐火设计应满足下列要求之一：
1 在规定的耐火极限内，承重构件或结构的承载能力RdT不小于按第3.4.1条确定的作用效应组合SmT，即：
RdT≥SmT （3.1.2-1）
2 在按第3.4.1条确定的作用效应组合下，承重构件或结构的耐火极限RT不小于规定的耐火极限[RT]，即：
RT≥[RT] （3.1.2-2）
3.1.3 对于高度大于200m的高层建筑结构以及安全等级为一级的建筑结构，宜对结构整体进行火灾作用下的受力分析。火灾作用下结构的整体分析可采用附录D的方法。
3.1.4 除第3.1.3条以外的一般单层和多高层建筑结构，可仅对构件进行耐火设计。
3.2 火灾升温曲线
3.2.1 一般室内火灾的空气温度采用如下标准火灾升温曲线计算：
Tg－Tg0＝345lg（8t＋1） （3.2.1）
式中 Tg－火灾发生后的室内空气温度（℃）；
Tg0——火灾发生前的室内空气温度（℃）；
t——升温时间（min）。
3.2.2 当能准确确定室内有关参数时，可按附录A计算室内火灾的空气温度，也可采用其他有可靠依据的轰燃后火灾模型计算室内火灾的空气温度。
3.2.3 当采用第3.2.2条计算室内火灾的空气温度时，火灾对构件的影响可等效为标准火灾升温曲线在等效曝火时间te时段内对构件的影响，且有：
（3.2.3）
式中 te——等效曝火时间（min）；
Tg0——火灾发生前的室内空气温度（℃）；
Tgm——火灾发生后室内空气的最高温度（℃），按附录A的式（A-2）或式（A-3）确定；
τ——全盛期火灾持时（min），按附录A的式（A-5）或式（A-6）确定。
3.3 构件温度场
3.3.1 梁、柱等杆系构件的温度场简化为横截面上的二维温度场，墙、板等平面构件的温度场简化为沿厚度方向的一维温度场。
3.3.2 构件温度场宜采用热传导方程并结合相应的初始条件和边界条件进行计算。对于标准火灾升温条件下的普通混凝土矩形截面构件，也可按附录B确定构件温度场。
3.3.3 当构件表面设置有非燃饰面层时，将该饰面层厚度折算成混凝土厚度，再按第3.3.2条确定构件温度场。折算厚度按式（3.3.3）计算：
（3.3.3）
式中 d0——非燃饰面层折算成混凝土的厚度（mm）；
d1——非燃饰面层的实际厚度（mm）；
ρ1、c1、λ1——非燃饰面层的密度、比热容和导热系数，对于常用非燃饰面层可按《民用建筑热工设计规范》GB 50176确定。
3.3.4 高强混凝土矩形柱的截面中轴线上由于爆裂产生的爆裂温差按式（3.3.4）计算：
（3.3.4）
式中 x——截面中轴线上某点与爆裂面之间的距离（mm），当箍筋弯钩为135º时，爆裂面取为核心区混凝土表面，具体见图3.3.4；
t—升温时间（min）；
δT——截面中轴线上距离爆裂面x处由于爆裂产生的爆裂温差（℃）。

爆裂面
爆裂区
图3.3.4 高强混凝土矩形柱的爆裂面
3.4 作用效应组合
3.4.1 耐火设计时采用偶然设计状况的作用效应组合，即采用下面较不利的表达式：
SmT＝γ0T（SGk＋STk＋ψfSQk） （3.4.1-1）
SmT＝γ0T（SGk＋STk＋ψqSQk＋0.4Swk） （3.4.1-2）
式中 SmT——作用效应组合的设计值；
SGk——永久荷载（含预应力引起的次内力）标准值的效应；
STk——火灾下结构或构件的标准温度作用效应，对于一般的单层和多高层建筑结构，可不考虑此效应；
SQk——楼面或屋面活荷载标准值的效应；
Swk——风荷载标准值的效应；
ψf——楼面或屋面活荷载的频遇值系数，按《建筑结构荷载规范》GB 50009确定；
ψq——楼面或屋面活荷载的准永久值系数，按《建筑结构荷载规范》GB 50009确定；
γ0T——结构耐火安全性系数，耐火等级为一级的建筑取1.15，其他建筑取1.05。
4 材料特性
4.1 普通钢筋
4.1.1 高温下普通钢筋的导热系数、比热容、密度和泊松比采用表4.3.1中结构钢的对应参数。
4.1.2 高温下普通钢筋的热膨胀应变按式（4.1.2）计算：
（4.1.2）
式中 T——材料温度（℃）；
——高温下普通钢筋的热膨胀应变。
4.1.3 高温下普通钢筋的屈服强度折减系数按式（4.1.3）计算：
（4.1.3）
式中 ηyT——高温下普通钢筋的屈服强度折减系数。
4.1.4 高温下普通钢筋的弹性模量折减系数按式（4.1.4）计算：
（4.1.4）
式中 χsT——高温下普通钢筋的弹性模量折减系数。
4.2 预应力钢筋
4.2.1 高温下预应力钢筋的导热系数、比热容、密度和泊松比采用表4.3.1中结构钢的对应参数。
4.2.2 高温下预应力钢筋的热膨胀应变按式（4.2.2）计算：

（20℃≤T≤1000℃） （4.2.2）
式中 ——高温下预应力钢筋的热膨胀应变。
4.2.3 高温下预应力钢筋的条件屈服强度折减系数按式（4.2.3）计算：
（4.2.3）
式中 η0.2T——高温下预应力钢筋的条件屈服强度折减系数。
4.2.4 高温下预应力钢筋的抗拉强度折减系数按式（4.2.4）计算：
（4.2.4）
式中 ηpT——高温下预应力钢筋的抗拉强度折减系数。
4.2.5 高温下预应力钢筋的弹性模量折减系数按式（4.2.5）计算：
（4.2.5）
式中 χpT——高温下预应力钢筋的弹性模量折减系数。
4.2.6 高温下预应力钢筋的短期高温应力松弛损失按式（4.2.6-1）~式（4.2.6-3）计算：

（0＜t≤120min；20℃≤T≤550℃） （4.2.6-1）

（σ0／fp≤0.65） （4.2.6-2）

（σ0／fp≤0.65） （4.2.6-3）
式中 t——升温时间（min）；
σrT——高温下预应力钢筋的应力松弛损失（N／mm2）；
σ0——预应力钢筋的初始应力（N／mm2）；
fp——常温下预应力钢筋的抗拉强度（N／mm2）。
4.2.7 高温下预应力钢筋的蠕变应变按式（4.2.7）计算：

（200℃≤T≤550℃） （4.2.7）
式中 t——升温时间（min）；
εcrT——高温下预应力钢筋的蠕变应变；
σpT——高温下预应力钢筋的应力（N／mm2）；
fp——常温下预应力钢筋的抗拉强度（N／mm2）。
4.3 结构钢
4.3.1 高温下结构钢的有关物理参数按表4.3.1采用。
表4.3.1 高温下结构钢的物理参数
参数名称 符号 数值 单位
热膨胀系数 αsT 1.4×10－5 m／（m·℃）
导热系数 λsT 45 W／（m·℃）
比热容 csT 600 J／（kg·℃）
密度 ρsT 7850 kg／m3
泊松比 υsT 0.3 —
4.3.2 高温下结构钢的屈服强度折减系数按式（4.3.2）计算：
（4.3.2）
式中 ηyT——高温下结构钢的屈服强度折减系数。
4.3.3 高温下结构钢的弹性模量折减系数按式（4.3.3）计算：
（4.3.3）
式中 χsT——高温下结构钢的弹性模量折减系数。
4.4 普通混凝土
4.4.1 高温下普通混凝土的导热系数、比热容和密度分别按式（4.4.1-1）~式（4.4.1-3）计算：

（200℃≤T≤1000℃） （4.4.1-1）
（4.4.1-2）
（4.4.1-3）
式中 λcT——高温下普通混凝土的导热系数[W／（m·℃）]；
ccT——高温下普通混凝土的比热容[J／（kg·℃）]；
ρcT——高温下普通混凝土的密度（kg／m3）；
ρc——常温下普通混凝土的密度（kg／m3）。
4.4.2 高温下普通混凝土的热膨胀应变按式（4.4.2-1）、式（4.4.2-2）计算：
硅质骨料：
（4.4.2-1）
钙质骨料：
（4.4.2-2）
式中 ——高温下普通混凝土的热膨胀应变。
4.4.3 高温下普通混凝土的轴心抗压强度折减系数按式（4.4.3）计算：
（4.4.3）
式中 ηcT——高温下普通混凝土的轴心抗压强度折减系数。
4.4.4 高温下普通混凝土的抗拉强度折减系数按式（4.4.4）计算：
ηtT＝1－0.001T （20℃≤T≤1000℃） （4.4.4）
式中 ηtT——高温下普通混凝土的抗拉强度折减系数。
4.4.5 高温下普通混凝土的初始弹性模量折减系数按式（4.4.5）计算：
（4.4.5）
式中 χcT——高温下普通混凝土的初始弹性模量折减系数。
4.4.6 高温下普通混凝土的应力-应变关系按式（4.4.6-1）、式（4.4.6-2）计算：
（4.4.6-1）
ε0T＝[1＋（1500T＋5T2）×10－6]ε0
（200℃≤T≤1000℃） （4.4.6-2）
式中 σ——应力（N／mm2）；
ε——应变；
fcT——高温下普通混凝土的轴心抗压强度（N／mm2）；
ε0T——高温下普通混凝土的峰值应变；
ε0——常温下普通混凝土的峰值应变，按《混凝土结构设计规范》GB 50010确定。
4.5 高强混凝土
4.5.1 高温下高强混凝土的导热系数、比热容、密度、热膨胀应变分别采用普通混凝土的相应取值。
4.5.2 高温下高强混凝土的轴心抗压强度折减系数按式（4.5.2）计算：

（20℃≤T≤1000℃） （4.5.2）
式中 ηcT——高温下高强混凝土的轴心抗压强度折减系数。
4.5.3 高温下高强混凝土的初始弹性模量折减系数按式（4.5.3）计算：
（4.5.3）
式中 χcT——高温下高强混凝土的初始弹性模量折减系数。
4.5.4 高温下高强混凝土的应力-应变关系按式（4.5.4-1）、式（4.5.4-2）计算：
（4.5.4-1）
ε0T＝[1＋5.91×10－5（T－20）1.725]ε0
（20℃≤T≤1000℃） （4.5.4-2）
式中 σ——应力（N／mm2）；
ε——应变；
fcT——高温下高强混凝土的轴心抗压强度（N／mm2）；
ε0T——高温下高强混凝土的峰值应变；
ε0——常温下高强混凝土的峰值应变，按《混凝土结构设计规范》GB 50010确定。
4.6 防火隔热材料
4.6.1 混凝土结构采用外贴钢板或外贴碳纤维布进行加固时，应对钢板或碳纤维布表面进行防火隔热处理。
4.6.2 采用防火涂料进行防火隔热处理时，可选择膨胀型防火涂料或非膨胀型防火涂料。防火涂料的技术性能应符合《钢结构防火涂料》GB 14907和《建筑钢结构防火技术规范》CECS 200的相关规定。
4.6.3 采用防火板进行防火隔热处理时，可选择低密度防火板、中密度防火板和高密度防火板。防火板的技术性能应符合《建筑钢结构防火技术规范》CECS 200的相关规定。
4.6.4 除防火涂料和防火板外，也可采用灰砂砖、轻质混凝土砌块、C20混凝土或金属网抹M5砂浆等作为防火隔热材料。
5 普通混凝土构件
5.1 一般规定
5.1.1 高温下普通混凝土构件的承载力计算可采用常温下普通混凝土构件的计算原则和方法，但钢筋和混凝土的力学性能需依据截面温度场进行相应的修正。构件高温承载力计算过程中，钢筋和混凝土的常温强度采用标准值。
5.1.2 高温下普通混凝土构件的截面可近似以缩减后的有效截面予以等效，有效截面根据附录C进行确定。
5.2 粱
5.2.1 当普通混凝土简支梁的梁宽以及纵向受拉钢筋的保护层厚度不小于表5.2.1的规定，同时角部受拉钢筋的梁侧保护层厚度不小于表5.2.1中数值加上10mm时，梁满足相应的耐火极限要求。
表5.2.1 简支梁梁宽和纵向受拉钢筋保护层厚度的最小值
耐火极限（min） 梁宽（mm）／纵向受拉钢筋的保护层厚度（mm）

5.2.2 当普通混凝土连续梁的梁宽以及纵向受拉钢筋的保护层厚度不小于表5.2.2的规定，同时角部受拉钢筋的梁侧保护层厚度不小于表5.2.2中数值加上10mm时，梁满足相应的耐火极限要求。
表5.2.2 连续梁梁宽和纵向受拉钢筋保护层厚度的最小值
耐火极限（min） 梁宽（mm）／纵向受拉钢筋的保护层厚度（mm）
5.2.3 普通混凝土梁的高温承载力可采用常温方法针对缩减后的有效截面进行计算，也可采用附录D的高级计算方法进行确定，再根据第3.4.1条和第3.1.2条进行普通混凝土梁的耐火设计。
5.2.4 普通混凝土梁的耐火极限可按式（5.2.4）近似计算：

（20mm≤c≤50mm；0.2≤M／Mu≤0.7） （5.2.4）
式中 RT——耐火极限（min）；
M——常温下按简支梁计算的梁跨中组合弯矩（kN·m）；
Mu——常温下梁跨中受弯承载力（kN·m），计算时钢筋和混凝土强度采用标准值；
c——梁纵向受拉钢筋的保护层厚度（mm）。
式（5.2.4）适用于梁纵向受拉钢筋配筋率0.5％≤ρ1≤1.5％的情况。
5.3 柱
5.3.1 当普通混凝土矩形柱的截面尺寸或圆柱截面直径，以及纵向受力钢筋的保护层厚度不小于表5.3.1的规定且符合以下条件时，柱满足相应的耐火极限要求：
1 柱的计算长度不大于3.0m；
2 纵向受力钢筋的总配筋率小于4％；
3 组合轴向压力作用点至经过矩形柱截面重心的z轴的距离e0y＋≤0.4h，至经过矩形柱截面重心的y轴的距离e0z≤0.4 b，具体见图5.3.4；或组合轴向压力作用点至圆柱截面重心的距离不大于截面直径的40％。
表5.3.1 截面尺寸（直径）和纵向受力钢筋保护层厚度的最小值
耐火极限（min） 截面尺寸（直径）（mm）／纵向受力钢筋的保护层厚度（mm）
多面受火 单面受火
μ＝0.2 μ＝0.5 μ＝0.7 μ＝0.7

注：μ为组合轴向压力与该力作用点处柱常温轴向承载力之比，对于矩形柱后者可利用式（5.3.4-2）计算，计算时材料强度采用标准值。
5.3.2 当普通混凝土异形柱的截面肢厚和肢高不小于表5.3.2的规定且符合以下条件时，柱满足相应的耐火极限要求：
1 纵向受力钢筋的总配筋率不小于0.6％；
2 纵向受力钢筋的保护层厚度不小于30mm；
3 组合轴向压力作用点至截面重心的距离与截面回转半径之比不大于2.0；
4 柱的计算长度不大于4.0m。
表5.3.2 截面肢厚和肢高的最小值
耐火极限（min） 肢厚（mm）／肢高（mm）
μ＝0.2 μ＝0.45 μ＝0.7
60 200／500 200／500 200／600、250／500
90 200／500 200／500 250／1000
120 200／500 200／650、250／500 300／1200
180 200／500 250／1000 采取特殊措施
注：μ为组合轴向压力与该力作用点处柱常温轴向承载力之比，后者可利用式（5.3.5-2）计算，计算时材料强度采用标准值。
5.3.3 普通混凝土柱的高温承载力可采用常温方法针对缩减后的有效截面进行计算，也可采用附录D的高级计算方法进行确定，再根据第3.4.1条和第3.1.2条进行普通混凝土柱的耐火设计。
5.3.4 普通混凝土矩形柱的耐火极限可按式（5.3.4-1）近似计算：
RT＝βμβLβhdbβbβeβρ （5.3.4-1）
式中 RT——耐火极限（min）；
μ——组合轴向压力与该力作用点处柱常温轴向承载力之比，其中后者可利用式（5.3.4-2）计算，计算时材料强度采用标准值；
L——柱的计算长度（m）；
h、b——柱的截面高度和截面宽度（m）；
ρ——全截面纵向受力钢筋配筋率；
e——e＝e0／ra为偏心率，其中 为组合轴向压力作用点至截面重心的距离， 为回转半径；e0y和e0z分别为组合轴向压力作用点至经过截面重心的z轴和y轴的距离，A为全截面面积，a为组合轴向压力作用点至截面重心的连线与z轴的夹角（以逆时针方向为正），Ia为相对于za轴的截面惯性距，za轴经过截面重心，且与z轴的夹角等于a加90º，如图5.3.4所示；
βμ——βμ＝c1μ2＋c2μ＋c3；
βL——βL＝c4L＋c5；
—— ；
βb——βb＝c9b＋c10；
βe——βe＝c11e3＋c12e2＋c13e＋e14；
βρ——βρ＝c15ρ＋c16；
c1～c16——具体取值见表5.3.4-1。

组合轴向压力作用点
图5.3.4 截面参数
表5.3.4-1 参数c1～c16的取值
参数 组合轴向压力作用点至截面重心的连线与z轴的夹角a
0º 22.5º 45º 67.5º 90º


组合轴向压力作用点处的矩形柱常温轴向承载力可按式（5.3.4-2）计算：
Nu＝fcALhdbbeρ （5.3.4-2）
式中 Nu——组合轴向压力作用点处的柱常温轴向承载力（N）；
fc——常温下混凝土的轴心抗压强度（N／mm2）；
A——全截面面积（mm2）；
L——L＝d1L＋d2；
hdb——hdb＝d3（h／b）2＋d4h／b＋d5；
b——b＝d6b＋d7；
e——e＝d8e3＋d9e2＋d10e＋d11；
ρ——ρ＝d12ρ＋d13；
d1～d13——具体取值见表5.3.4-2。
表5.3.4-2 参数d1～d13的取值
参数 组合轴向压力作用点至截面重心的连线与z轴的夹角a
0º 22.5º 45º 67.5º 90º


式（5.3.4-1）和式（5.3.4-2）的适用范围为：2.0m≤L≤4.0m、0.3m≤b≤0.6m、b≤h≤0.6m、0.0≤e≤2.0、1％≤ρ≤3％、0.2≤μ≤0.7。
5.3.5 普通混凝土等肢L形柱、T形柱和十字形柱的耐火极限可按式（5.3.5-1）近似计算：
RT＝βμβLβhdbβbβeβρ （5.3.5-1）
式中 RT——耐火极限（min）；
μ——组合轴向压力与该力作用点处柱常温轴向承载力之比，其中后者可利用式（5.3.5-2）计算，计算时材料强度采用标准值；
L——柱的计算长度（m）；
h、b——柱的截面肢高和截面肢厚（m）；
ρ——全截面纵向受力钢筋配筋率；
e——e＝e0／ra为偏心率，其中 为组合轴向压力作用点至截面重心的距离， 为回转半径；e0y和e0z分别为组合轴向压力作用点至经过截面重心的z轴和y轴的距离，A为全截面面积，a为组合轴向压力作用点至截面重心的连线与z轴的夹角（以逆时针方向为正），Ia为相对于za轴的截面惯性距，za轴经过截面重心，且与z轴的夹角等于a加90º，如图5.3.5所示；
βμ——βμ＝c1μ2＋c2μ＋c3；
βL——βL＝c4L＋c5；
—— ；
βb——βb＝c9b＋c10；
βe——βe＝c11e3＋c12e2＋c13e＋e14；
βρ——βρ＝c15ρ＋c16；
c1～c16——具体取值见表5.3.5-1。

L形柱 T形柱 十字形柱
组合轴向压力作用点
图5.3.5 截面参数
注：zoy为通过截面重心与柱肢平行的坐标系。
组合轴向压力作用点处的异形柱常温轴向承载力可按式（5.3.5-2）计算：
Nu＝fcALhdbbeρ （5.3.5-2）
式中 Nu——组合轴向压力作用点处的柱常温轴向承载力（N）；
fc——常温下混凝土的轴心抗压强度（N／mm2）；
A——全截面面积（mm2）；
L——L＝d1L＋d2；
hdb——hdb＝d3（h／b）2＋d4h／b＋d5；
表5.3.5-1 参数c1～c16的取值
参数 组合轴向压力作用点至截面重心的连线与z轴的夹角a
L形柱 T形柱 十字形柱
－45º 0º 45º 90º 135º －90º －45º 0º 45º 90º 0º

b——b＝d6b＋d7；
c——e＝d8e3＋d9e2＋d10e＋d11；
ρ——ρ＝d12ρ＋d13；
d1～d13——具体取值见表5.3.5-2。
式（5.3.5-1）和式（5.3.5-2）的适用范围为：2.0m≤L≤4.0m、0.0≤e≤2.0、1％≤ρ≤3％、0.2≤μ≤0.7、0.2m≤b≤0.25m、b≤h≤1.0m。
5.4 板
5.4.1 当普通混凝土板的板厚以及纵向受拉钢筋的保护层厚度不小于表5.4.1的规定时，板满足相应的耐火极限要求。
表5.4.1 板厚和纵向受拉钢筋保护层厚度的最小值
耐火极限
（min） 板厚
（mm） 纵向受拉钢筋的保护层厚度（mm）
单向板 双向板
ly／lx≤2.0 2.0＜ly／lx≤3.0
60 80 20 15 15
90 100 25 15 20
注：1 ly和lx分别为双向板的长跨和短跨，双向板适合于四边支撑情况，否则按单向板考虑；
2 纵向受拉钢筋的保护层厚度与钢筋半径之和大于0.2倍板厚时，需计算校核裂缝宽度，必要时应配置附加钢筋。
5.4.2 普通混凝土连续板还应满足下列要求：
1 常温下支座处的负弯矩调幅系数不超过15％；若超过，则连续板的每一跨均应按简支板考虑并符合表5.4.1的规定。
2 连续板下部纵向钢筋伸入支座的锚固长度不应小于10d，d为下部纵向钢筋直径。
3 现浇板的上部构造钢筋应满足《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010第9.1.6条的规定，同时钢筋伸入板的长度按下列要求增加：
表5.3.5-2 参数d1～d13的取值
参数 组合轴向压力作用点至截面重心的连线与z轴的夹角a
L形柱 T形柱 十字形柱
－45º 0º 45º 90º 135º －90º －45º 0º 45º 90º 0º

（1）当现浇板的受力钢筋与梁平行时，沿梁长度方向配置与梁垂直的上部构造钢筋伸入板内的长度从梁边算起每边不宜小于板计算跨度的1／3；
（2）周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇筑的单向板或双向板，其上部构造钢筋自梁边或墙边伸入板内的长度，在单向板中不宜小于受力方向板计算跨度的1／4，在双向板中不宜小于板短跨方向计算跨度的1／3，且每米板宽中至少有2根通长布置；
（3）嵌固在砌体墙内的现浇板，其上部与板边垂直的构造钢筋伸入板内的长度，从墙边算起不宜小于板短边跨度的五分之一；在两边嵌固于墙内的板角部分，双向上部构造钢筋伸入板内的长度从墙边算起不宜小于板短边跨度的1／3。
5.4.3 普通混凝土板的高温承载力可采用常温方法针对缩减后的有效截面进行计算，也可采用附录D的高级计算方法进行确定，再根据第3.4.1条和第3.1.2条进行普通混凝土板的耐火设计。
5.5 墙
5.5.1 当普通混凝土墙的墙厚以及纵向受力钢筋的保护层厚度不小于表5.5.1的规定时，墙满足相应的耐火极限要求。
表5.5.1 墙厚和纵向受力钢筋保护层厚度的最小值
耐火极限（min） 墙厚（mm）／纵向受力钢筋的保护层厚度（mm）
μ＝0.35 μ＝0.7
单面受火 双面受火 单面受火 双面受火

注：μ为组合轴向压力与该力作用点处墙常温轴向承载力之比。
5.5.2 普通混凝土墙的高温承载力可采用常温方法针对缩减后的有效截面进行计算，也可采用附录D的高级计算方法进行确定，再根据第3.4.1条和第3.1.2条进行普通混凝土墙的耐火设计。
6 高强混凝土构件
6.1 一般规定
6.1.1 高强混凝土构件的箍筋应采用135º弯钩。
6.1.2 对于混凝土强度等级C60～C80的高强混凝土构件，宜采用下述高温防爆裂措施之一：
1 构件表面设置钢丝网，钢丝直径不小于2mm，网孔不大于50mm×50mm，钢丝网表面涂抹厚度15mm的水泥砂浆；
2 构件表面设置厚度20mm的非膨胀型防火涂料，或厚度30mm的防火板，或其他已证明确能防止混凝土高温爆裂的防火隔热层；
3 混凝土中添加不少于2kg／m3掺量的短切聚丙烯纤维。
6.1.3 高强混凝土柱和墙的高温承载力可根据附录C采用常温方法针对缩减后的有效截面进行计算，但损伤层厚度az按式（6.1.3）确定：
az＝k·az,500 （6.1.3）
式中 k——损伤层厚度增大系数。混凝土强度等级小于C60时，k＝1.0；混凝土强度等级C60～C70时，k＝1.1；混凝土强度等级大于C70但不大于C80时，k＝1.2；
az,500——500℃等温线上各点距离截面边缘的平均深度（mm）。
有效截面内混凝土的抗压强度和弹性模量采用常温取值，有效截面之外的钢筋在高温承载力计算时需予以考虑，钢筋强度按所在位置处的温度由式（4.1.3）逐一确定。计算过程中钢筋和混凝土的常温强度采用标准值。
当按第6.1.2条采取高温防爆裂措施时，高强混凝土柱和墙的损伤层厚度取500℃等温线上各点距离截面边缘的平均深度az,500。
6.2 柱
6.2.1 第5.3.1条的规定仍适用于高强混凝土柱，但其中纵向受力钢筋的保护层厚度最小值需调整为kcmin＋2mm，同时矩形柱最小截面尺寸和圆柱最小直径需增大2cmin（k-1）＋4mm，cmin为表5.3.1给出的纵向受力钢筋保护层厚度的最小值，k按第6.1.3条确定。当按第6.1.2条采取高温防爆裂措施时，第5.3.1条的规定直接适用于高强混凝土柱。
6.2.2 高强混凝土柱可按第6.1.3条、第3.4.1条和第3.1.2条进行耐火设计。
6.2.3 高强混凝土方形柱的耐火极限可按式（6.2.3）近似计算：
（6.2.3）
式中 RT——耐火极限（min）；
L——柱的计算长度（m），2.0m≤L≤4.0m；
βb、βρ和βn——具体计算见表6.2.3。
表6.2.3 βb、βρ和βn的计算公式

表中 b——柱的截面宽度（m）；
ρ——柱全截面纵向受力钢筋配筋率；
n——组合轴压力与柱截面常温轴压承载力之比，计算时材料强度采用标准值；
e0——组合轴向压力作用点至柱截面重心的距离（mm）。
6.3 墙
6.3.1 第5.5.1条的规定仍适用于高强混凝土墙，但其中纵向受力钢筋的保护层厚度最小值需调整为kcmin＋2mm，同时对于单面受火和双面受火情况，墙厚最小值需分别增大50（k-1）mm和100（k-1）mm，cmin为表5.5.1给出的纵向受力钢筋保护层厚度的最小值，k按第6.1.3条确定。当按第6.1.2条采取高温防爆裂措施时，第5.5.1条的规定直接适用于高强混凝土墙。
6.3.2 高强混凝土墙可按第6.1.3条、第3.4.1条和第3.1.2条进行耐火设计。
7 预应力混凝土构件
7.1 一般规定
7.1.1 高温下预应力混凝土构件的承载力计算可采用常温下预应力混凝土构件的计算原则和方法，但钢筋和混凝土的力学性能需依据截面温度场进行相应的修正。构件高温承载力计算过程中，钢筋和混凝土的常温强度采用标准值。
7.1.2 高温下预应力混凝土构件的截面可近似以缩减后的有效截面予以等效，有效截面的确定方法同第5.1.2条。有效截面内混凝土的抗压强度和弹性模量采用常温取值，有效截面之外的钢筋在构件高温承载力计算时需予以考虑，钢筋强度根据所在位置处的温度按第4.1节或第4.2节逐一确定。
7.2 梁
7.2.1 当预应力混凝土梁的纵向预应力钢筋的保护层厚度不小于表7.2.1的规定时，梁满足相应的耐火极限要求。
表7.2.1 纵向预应力钢筋保护层厚度的最小值
约束条件 梁截面宽度b（mm） 耐火极限（min）
60 90 120
简支 200≤b＜300 45mm 50mm 65mm
简支 b≥300 40mm 45mm 50mm
连续 200≤b＜300 40mm 40mm 45mm
连续 b≥300 40mm 40mm 40mm
注：表中数值是针对梁的控制截面常温受弯承载力与其组合弯矩之比K＝1.7提出的，对于K≠1.7的情况应将表中数值乘以（1.7／K）0.5；保护层厚度同时指梁底和梁侧的保护层厚度。常温受弯承载力计算时，钢筋和混凝土强度采用标准值。
7.2.2 预应力混凝土梁的高温承载力可采用常温方法针对缩减后的有效截面进行计算，也可采用附录D的高级计算方法进行确定，再根据第3.4.1条和第3.1.2条进行预应力混凝土梁的耐火设计。
7.2.3 高温下预应力混凝土梁的易爆裂区和不易爆裂区按图7.2.3判别。

截面常温压应力（MPa）
爆裂分界线
易爆裂区
不易爆裂区
截面短边尺寸（mm）
图7.2.3 易爆裂区和不易爆裂区的判别方法
注：图中横坐标为梁截面短边尺寸，纵坐标为依据式（3.4.1）的作用效应组合计算的截面常温压应力。
7.2.4 当按第7.2.3条判断发现高温下预应力混凝土梁易发生爆裂时，可按第6.1.1条和第6.1.2条的措施进行防爆裂处理，也可在受力钢筋外侧的混凝土保护层内配置钢筋网，如图7.2.4所示。钢筋网的钢筋直径不宜小于6mm，网格边长不大于150mm，钢筋网外层钢筋的混凝土保护层厚度不小于《混凝土结构设计规范》GB 50010要求的保护层厚度。
7.2.5 预应力混凝土连续梁第一内支座上部负弯矩钢筋伸入该支座两侧梁内的长度均应满足式（7.2.5）：
ldT≥0.28l0＋23d （7.2.5）
式中 ldT——负弯矩钢筋伸入第一内支座两侧梁内的长度（mm）；
l0——与第一内支座相邻两跨的计算跨度较大值（mm）；
d——钢筋直径（mm）。

图7.2.4 钢筋网的构造
注：图中Act为箍筋外侧受拉混凝土的横截面积；AsL为钢筋网中沿梁长方向钢筋的总横截面积；S为网格边长；h0为截面有效高度。
7.3 柱
7.3.1 当预应力混凝土矩形柱的截面尺寸和纵向预应力钢筋的保护层厚度不小于表7.3.1的规定时，柱满足相应的耐火极限要求。
表7.3.1 截面尺寸和纵向预应力钢筋保护层厚度的最小值
耐火极限
（min） 截面尺寸（mm）／纵向预应力钢筋的保护层厚度（mm）
多面受火 单面受火
K＝5 K＝2 K＝1.4 K＝1.4

注：表中K为柱的控制截面常温受弯承载力与其组合弯矩之比；上标“*”表示柱内所用钢筋不少于8根。受弯承载力计算时，钢筋和混凝土强度采用标准值。
7.3.2 预应力混凝土柱的高温承载力可采用常温方法针对缩减后的有效截面进行计算，也可采用附录D的高级计算方法进行确定，再根据第3.4.1条和第3.1.2条进行预应力混凝土柱的耐火设计。
7.3.3 高温下预应力混凝土柱易爆裂区和不易爆裂区的判别可采用第7.2.3条给出的方法。
7.3.4 当按第7.3.3条判断发现高温下预应力混凝土柱易发生爆裂时，可按第6.1.1条和第6.1.2条的措施进行防爆裂处理，也可在受力钢筋外侧的混凝土保护层内配置钢筋网。钢筋网的钢筋直径和网格边长，以及钢筋网外层钢筋的混凝土保护层厚度等要求同第7.2.4条。
7.4 板
7.4.1 当预应力混凝土板的纵向预应力钢筋的保护层厚度不小于表7.4.1-1和表7.4.1-2的规定时，板满足相应的耐火极限要求。
表7.4.1-1 单向板纵向预应力钢筋保护层厚度的最小值
约束条件 耐火极限（min）
60 90
简支 25mm 30mm
连续 20mm 20mm
表7.4.1-2 双向板纵向预应力钢筋保护层厚度的最小值
长边与短边之比 耐火极限（min）
60 90
≤1.5 20mm 20mm
1.5～2.0 25mm 30mm
注：表中数值是针对板厚不小于180mm和板的控制截面常温受弯承载力与其组合弯矩之比K＝1.7提出的。板厚h小于180mm时，应将表中数值乘以（180／h）0.2；对于K≠1.7的情况应将表中数值乘以（1.7／K）0.5。常温受弯承载力计算时，钢筋和混凝土强度采用标准值。
7.4.2 预应力混凝土板的高温承载力可采用常温方法针对缩减后的有效截面进行计算，也可采用附录D的高级计算方法进行确定，再根据第3.4.1条和3.1.2条进行预应力混凝土板的耐火设计。
7.4.3 为防止高温下预应力混凝土板的爆裂，外荷载和预应力等效荷载共同作用下迎火面混凝土的常温名义拉应力应满足式（7.4.3）：
σct>1.36ft－2.3 （7.4.3）
式中σct——迎火面混凝土的常温名义拉应力（N／mm2）；
ft——常温下混凝土的抗拉强度，计算时取标准值（N／mm2）。
7.4.4 当预应力混凝土板不满足第7.4.3条的要求时，可按第6.1.2条的措施进行防爆裂处理，也可在板底受力钢筋外侧的混凝土保护层内配置钢筋网。钢筋网的钢筋直径不宜小于6mm,网格边长不大于150mm，板厚方向设不少于双向φ@600拉结筋以固定钢筋网，钢筋网外层钢筋的混凝土保护层厚度不小于《混凝土结构设计规范》GB 50010要求的保护层厚度。
7.4.5 预应力混凝土连续板第一内支座上部负弯矩钢筋伸入该支座两侧板内的长度ldT均应满足式（7.2.5）。
7.5 屋架
7.5.1 当预应力屋架下弦杆的截面尺寸和纵向预应力钢筋的保护层厚度不小于表7.5.1的规定时，下弦杆满足相应的耐火极限要求。
表7.5.1 截面尺寸和纵向预应力钢筋保护层厚度的最小值
耐火极限（min） 截面尺寸（mm）／纵向预应力钢筋的保护层厚度（mm）
60 120／40 160／35 200／30 300／25
90 150／55 200／45 300／40 400／35
注：预应力屋架下弦杆的截面面积不应小于截面最小尺寸平方的2倍；普通钢
筋的混凝土保护层最小厚度可比表中数值减少5mm，但不小于《混凝土结构设计规范》CB 50010对保护层厚度的规定。
7.5.2 预应力屋架下弦杆的高温承载力可采用常温方法针对缩减后的有效截面进行计算，也可采用附录D的高级计算方法进行确定，再根据第3.4.1条和第3.1.2条进行预应力屋架下弦杆的耐火设计。
7.5.3 火灾下预应力屋架下弦杆的总拉伸变形（即常温变形与高温变形之和）不应大于计算跨度的万分之五。
7.5.4 预应力屋架的上弦杆和受压腹杆按柱进行耐火设计，受拉腹杆按下弦杆进行耐火设计，节点耐火性能不低于杆件的耐火性能。
8 型钢混凝土构件
8.1 梁
8.1.1 型钢混凝土梁的耐火极限可按下式计算：
（8.1.1）
式中 RT——耐火极限（min），且RT≤150min；
M——常温下按简支梁计算的梁跨中组合弯矩（kN·m）；
Mu——常温下梁跨中受弯承载力（kN·m），计算时材料强度采用标准值；
C——梁的截面周长（mm）。
式（8.1.1）的适用范围为：钢筋屈服强度235～400MPa、型钢屈服强度235～420MPa、C30～C60混凝土、截面含钢率0.03～0.15、纵向受拉钢筋配筋率0.6%～1.8%、截面高宽比1.5～2.5、梁截面周长1200～3200mm。型钢和纵筋的保护层厚度应分别满足《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ 138和《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定。
8.2 柱
8.2.1 型钢混凝土柱的耐火极限可按式（8.2.1）计算，也可根据附录E查得：
（8.2.1）
式中 RT——耐火极限（min），且R≤180min ；
μ——组合轴向压力与该力作用点处柱常温轴向承载力之比，其中后者可按《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ 138确定，计算时材料强度采用标准值；
C——柱的截面周长（mm）；
λ——柱的长细比。绕强轴弯曲时 ，绕弱轴弯曲时 ，L为柱的计算长度，h和b分别为柱的截面高度和宽度。
式（8.2.1）的适用范围为：钢筋屈服强度235～400MPa、型钢屈服强度235～420MPa、C30～C80 混凝土、截面含钢率0.02～0.15、纵向受力钢筋配筋率1%～5%、截面高宽比1～2、偏心率0～1.2、柱长细比10～120、柱截面周长1200～6000mm。绕强轴弯曲时偏心率＝2e0／h，绕弱轴弯曲时偏心率＝2e0／b，e0为组合轴向压力作用点至截面重心的距离。型钢和纵筋的保护层厚度应分别满足《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ 138和《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定。
9 加固混凝土构件
9.1 一般规定
9.1.1 混凝土构件采用外贴钢板或外贴碳纤维布进行加固时，应对钢板或碳纤维布表面及其邻近区域进行防火隔热处理。
9.1.2 混凝土构件采用增大截面法进行加固时，加固构件的耐火设计应符合第5、6、7章的相应规定。
9.2 梁
9.2.1 采用梁底粘贴碳纤维布或钢板进行抗弯加固的混凝土梁，防火隔热层宜从梁底面延伸至梁侧面，且梁侧面防火隔热层的设置高度不应小于梁底至底部最上排纵向受拉钢筋中心的距离加上100mm，同时梁侧面防火隔热层的厚度宜与梁底面防火隔热层厚度相同。
9.2.2 采用非膨胀型防火涂料进行防火隔热处理时，碳纤维布抗弯加固混凝土梁所需的防火涂料厚度可根据附录F确定。
9.3 板
9.3.1 采用板底粘贴碳纤维布进行加固的混凝土板，防火隔热层从碳纤维布边缘向外延伸的宽度不宜小于20mm。
9.3.2 采用膨胀型防火涂料进行防火隔热处理时，碳纤维布加固混凝土单向板所需的防火涂料厚度可根据附录F确定。
9.3.3 对于碳纤维布加固混凝土双向板，可沿两个正交方向分别利用第9.3.2条按单向板确定所需的防火涂料厚度，并取两方向对应的防火涂料厚度较大值作为最终防火涂料厚度。
9.4 施工要求
9.4.1 非膨胀型防火涂料施工时，应采用分层涂抹或喷涂的方法。打底涂料厚度宜控制在3mm左右，其他每层涂抹或喷涂厚度宜为5～10mm，且须在前一层涂料基本固化或干燥后方可施工后一层。为防止火灾中涂层脱落，宜在涂层内部设置一层钢丝网片或其他耐火纤维。
9.4.2 膨胀型防火涂料的底涂层宜采用重力式喷枪在压力约为0.4MPa的条件下喷涂，面层装饰涂料可刚涂、喷涂或滚涂。底涂层一般喷2～3遍，每遍厚度不应超过2.5mm，且必须在前一遍干燥后再喷涂后一遍。
附录A 室内火灾的空气温度
室内火灾的空气温度可按如下模型进行计算：
（A-1）
式中 Tg——火灾发生后对应t时刻的室内空气温度（℃）；
Tg0——火灾发生前的室内空气温度（℃）；
Tgm——火灾发生后室内空气的最高温度（℃）；
tm——Tgm对应的时刻（min）；
b——模型参数，t≤tm时b＝0.8，反之则b＝1.6。
对于通风控制型火灾（当 时），最高温度Tgm可按式（A-2）计算：
Tgm＝1240－13.3η （A-2）
式中 η—— 为开口因子。其中Aw和h分别为室内垂直开口的面积（m2）和开口上、下边缘之间的高度差（m）；
Af——燃料的表面积（m2）；
At——由墙和顶棚（不包括开口）组成的散热表面积（m2）。
对于燃料表面控制型火灾（当 时），最高温度Tgm可按式（A-3）计算：
Tgm／Tgmcr＝（η／ηcr）0.5 （A-3）
式中 ηcr——ηcr＝14.34At／Af；
Tgmcr——由ηcr代入式（A-2）求得。
最高温度Tgm对应的时刻tm可按式（A-4）计算：
tm＝0.63τ （A-4）
式中 τ——全盛期火灾持时（min），由式（A-5）或式（A-6）确定。
对于通风控制型火灾：
（A-5）
对于燃料表面控制型火灾：
τ＝2.52M0／Af （A-6）
式中 M0——M0＝∑MiHi／H木为室内可燃材料根据发热量等效原则折合而成的当量木材的总质量（kg），其中H木为木材的单位发热量（MJ╱kg），Mi和Hi分别为第i种可燃材料的质量（kg）和单位发热量（MJ／kg），Hi按表A-1确定；
Af——Af＝φM0，其中φ为燃料的比表面积（m2／kg），一般家具0.1<φ<0.4m2／kg，最常见为0.12～0.18m2／kg之间。
室内当量木材的总质量M0也可按式（A-7）估计：
（A-7）
式中 q0——根据建筑物使用功能确定的火灾荷载密度（MJ／m2），按表A-2取值；
Afloor——受火房间的地板面积（m2）。
表A-1 可燃材料的单位发热量Hi
材料名称 Hi（MJ／kg） 材料名称 Hi（MJ／kg） 材料名称 Hi（MJ／kg）
无烟煤 34 橡胶轮胎 32 聚苯乙烯 40
石油沥青 41 丝绸 19 石油 41
纸及制品 17 稻草 16 泡沫塑料 25
炭 35 木材 19 聚碳酸酯 29
衣服 19 羊毛 23 聚丙烯 43
煤、焦炭 31 合成板 18 聚氨酯 23
软木 19 ABS 36 聚氯乙烯 17
棉花 18 聚丙烯 28 甲醛树脂 15
谷物 17 赛璐璐 19 汽油 44
油脂 41 环氧树脂 34 柴油 41
厨房废料 18 三聚氰胺树脂 18 亚麻籽油 39
皮革 19 苯酚甲醛 29 煤油 41
油毡 20 聚酯 31 焦油 38
泡沫橡胶 37 聚酯纤维 21 苯 40
异戊二烯橡胶 45 聚乙烯 44 甲醇 33
石蜡 47 甲醛泡沫塑料 14 乙醇 27
表A-2 火灾荷载密度q0
建筑使用功能 火灾荷载密度q0（MJ／m2）
住宅、公寓 1100
一般办公室 750
医院病房 550
旅馆住室 750
会议室、讲堂、观众席 650
设计室 2200
教室 550
图书室（设书架） 4600
商场 1300
注：1 各类仓库（包括商场等建筑物的中转库、书库）的火灾荷载密度应按实际用途进行估计。
2 表A-2中只包括使用可燃物，不包括装修可燃物和可燃建筑构件。当存在后两者时，应按其实际质量并结合表A-1以∑MiHi／H木的方式增加当量木材的质量。