0,、引言 

2019年3月29日，住建部發(fā)布建科函〔2019〕52號(hào)《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、應(yīng)急管理部關(guān)于做好移交

承接建設(shè)工程消防設(shè)計(jì)審查驗(yàn)收職責(zé)的通知》,，限期各地應(yīng)在2019年6月30日前全部完成消防救援機(jī)構(gòu)向住房和城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門(mén)移交建設(shè)工程消防設(shè)計(jì)審核,、消防驗(yàn)收、備案和抽查工作,。由于與地震相比,，發(fā)生火災(zāi)的概率更大，各地住建部門(mén)對(duì)消防工作更加重視,，對(duì)設(shè)計(jì)要求更加嚴(yán)格,。鋼結(jié)構(gòu)以外的建筑工程消防設(shè)計(jì)主要由建筑、水,、電和通風(fēng)專業(yè)完成,，但鋼結(jié)構(gòu)工程由于涉及構(gòu)件在火災(zāi)下的承載力計(jì)算，結(jié)構(gòu)專業(yè)也卷入其中,。雖然《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》GB51249-2017（以下簡(jiǎn)稱鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范）已發(fā)布數(shù)年,，但很多設(shè)計(jì)和審圖人員對(duì)該規(guī)范仍不熟悉，沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行,，而建筑工程一旦發(fā)生火災(zāi),，事故調(diào)查部門(mén)首先就是審查圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是否滿足國(guó)家有關(guān)規(guī)范 ，如果不滿足,，設(shè)計(jì)和審查人員將承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任,，嚴(yán)重時(shí)設(shè)計(jì)將承擔(dān)法律責(zé)任。隨著“設(shè)計(jì)終身責(zé)任制”的廣泛宣傳和各地住建部門(mén)對(duì)消防設(shè)計(jì),、驗(yàn)收越來(lái)越重視,，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)單位和審查機(jī)構(gòu)開(kāi)始重視鋼結(jié)構(gòu)工程的防火設(shè)計(jì)了。但鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范比較復(fù)雜,，完全吃透并不容易,。筆者對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)問(wèn)題兩年前就開(kāi)始重視，審圖時(shí)對(duì)未進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)的圖紙均提出審查意見(jiàn),。設(shè)計(jì)人員在收到審查意見(jiàn)后,，借助設(shè)計(jì)程序，基本能完成鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì),。

為拋磚引玉,，筆者將自己總結(jié)的“門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)防火審查意見(jiàn)”提供給大家。該審查意見(jiàn)是針對(duì)建筑耐火等級(jí)為二級(jí)的門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱門(mén)剛結(jié)構(gòu)）的,，對(duì)于其他鋼結(jié)構(gòu)工程,，防火設(shè)計(jì)審查意見(jiàn)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)增減即可。

本文篇幅較長(zhǎng),，第2部分比較復(fù)雜,，對(duì)于大部分讀者不需閱讀,，只需閱讀第1、3,、4,、5節(jié)，然后借助設(shè)計(jì)程序（如PKPM）就可完成防火設(shè)計(jì),；對(duì)于不僅要“知其然”還要“之其所以然”的讀者需要全文閱讀,。

1、門(mén)剛結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)通用審查意見(jiàn)

（1）按《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》GB51249-2017（以下簡(jiǎn)稱鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范） 第3.2.1條,、第3.1.2條,，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)按結(jié)構(gòu)耐火承載力極限狀態(tài)進(jìn)行耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限經(jīng)驗(yàn)算低于設(shè)計(jì)耐火極限時(shí),，應(yīng)采取防火保護(hù)措施,。

（2）提供鋼結(jié)構(gòu)耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)的計(jì)算書(shū)及“防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖”。

（3）按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.1條,，柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）的設(shè)計(jì)耐火極限與鋼柱相同,，屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）的設(shè)計(jì)耐火極限與屋面鋼梁相同，因此,，除對(duì)剛架的鋼柱,、屋面鋼梁進(jìn)行防火設(shè)計(jì)外，還應(yīng)對(duì)柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）,、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）進(jìn)行防火設(shè)計(jì)計(jì)算,。

（4）應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.3條注明：鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的防火保護(hù)與被連接構(gòu)件中防火保護(hù)要求最高者相同。
   （5）按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.4條及條文說(shuō)明：

1）應(yīng)注明建筑耐火等級(jí)：二級(jí),；
     2）應(yīng)注明設(shè)計(jì)耐火極限：鋼柱,、柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）為2.50小時(shí)；屋面鋼梁,、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）為1.0小時(shí)（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.1條及條文說(shuō)明）,； 
     3）應(yīng)注明鋼柱、柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）采用非膨脹型防火涂料（厚型）,，應(yīng)注明防火保護(hù)層的等效熱阻R_i,、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)λ_i和防火保護(hù)層厚度（即防火涂料的涂層厚度，下同）d_i,，且d_i不應(yīng)小于15mm（見(jiàn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2018第5.1.5條）,。

4）應(yīng)注明屋面鋼梁、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）是采用膨脹型防火涂料（薄型）,，還是采用非膨脹型防火涂料（厚型）,。當(dāng)采用膨脹型防火涂料（薄型）時(shí)，只需注明防火保護(hù)層的等效熱阻R_i,，但防火保護(hù)層厚度不應(yīng)小于1.5mm（見(jiàn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2018第5.1.5條）,；當(dāng)采用非膨脹型防火涂料（厚型）時(shí),，應(yīng)注明防火保護(hù)層的等效熱阻R_i、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)λ_i和防火保護(hù)層厚度d_i,，且d_i不應(yīng)小于15mm,。
     5）圖中注明的R_i、λ_i,、d_i應(yīng)和“防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖”及計(jì)算書(shū)一致；

（6）應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.5條注明：當(dāng)施工所用防火保護(hù)材料的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)λ_i與設(shè)計(jì)文件要求不一致時(shí),，應(yīng)根據(jù)防火保護(hù)層的等效熱阻R_i相等的原則確定保護(hù)層的施用厚度d_i,，并應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)單位認(rèn)可。對(duì)于非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料（厚型）,，可按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范附錄A確定防火保護(hù)層的施用厚度,；對(duì)于膨脹型防火涂料（薄型），可根據(jù)涂層的等效熱阻R_i直接確定其施用厚度,。

（7）應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第4.1.3.5條注明：防火涂料與防腐涂料應(yīng)相容,、匹配。

（8）防火涂料應(yīng)滿足《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2018標(biāo)準(zhǔn),。

2,、審查意見(jiàn)的逐條解釋：

第（1）條審查意見(jiàn)：按《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》GB51249-2017（以下簡(jiǎn)稱鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范）第3.2.1條、第3.1.2條,，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)按結(jié)構(gòu)耐火承載力極限狀態(tài)進(jìn)行耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì),，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限經(jīng)驗(yàn)算低于設(shè)計(jì)耐火極限時(shí)，應(yīng)采取防火保護(hù)措施,。

解釋如下：

1）鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)不需進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,，只需進(jìn)行承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算。鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.2.1條條文說(shuō)明指出：“隨著溫度的升高,，鋼材的彈性模量急劇下降,，在火災(zāi)下構(gòu)件的變形顯著大于常溫受力狀態(tài)，按正常使用極限狀態(tài)來(lái)設(shè)計(jì)鋼構(gòu)件的防火保護(hù)是過(guò)于嚴(yán)苛的,。因此,，火災(zāi)下允許鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的變形，不要求進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算,?！?/p>

鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.2.6條規(guī)定，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì),，可采用“耐火極限法”,、“承載力法”或“臨界溫度法”。該條條文說(shuō)明指出,，三種“耐火驗(yàn)算結(jié)果是完全相同的,，耐火驗(yàn)算時(shí)只需采用其中之一即可”,。PKPM程序采用的是“臨界溫度法”。

2）人工采用“臨界溫度法”進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)的步驟應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2節(jié)條文說(shuō)明進(jìn)行：

第一步：按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.2.2條計(jì)算構(gòu)件最不利荷載（作用）效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值,。

鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.2.2條計(jì)算的構(gòu)件最不利荷載（作用）效應(yīng)組合是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑可靠度統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2001,、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012中關(guān)于偶然設(shè)計(jì)狀況的荷載（作用）效應(yīng)組合原則制定的，恒載,、樓面或屋面活荷載和風(fēng)荷載等取火災(zāi)發(fā)生時(shí)的最可能出現(xiàn)值,。此外，還應(yīng)考慮按火災(zāi)下結(jié)構(gòu)的溫度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)值,。至于地震作用,，不需考慮，因?yàn)榈卣疬^(guò)后,，建筑經(jīng)常發(fā)生火災(zāi)等次生災(zāi)害,，但在火災(zāi)過(guò)程中再發(fā)生較大地震的事件為極小概率事件。（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.2.2條條文說(shuō)明）

第二步：根據(jù)構(gòu)件和荷載類型,，按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.1條~第7.2.7條計(jì)算構(gòu)件的臨界溫度T_d,。

臨界溫度T_d是指鋼構(gòu)件受火災(zāi)作用達(dá)到其耐火承載力極限狀態(tài)時(shí)的溫度，可根據(jù)截面強(qiáng)度荷載比R或R’查表7.2.1~表7.2.5得到,。荷載比R或R’越大（相當(dāng)于構(gòu)件截面越?。R界溫度T_d越小,。由于表7.2.1~表7.2.5中R或R’≤0.9,因此當(dāng)R或R’>0.9時(shí),，將無(wú)法進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)當(dāng)構(gòu)件截面較小時(shí),，可能在不考慮防火設(shè)計(jì)時(shí)承載力勉強(qiáng)滿足,，但防火設(shè)計(jì)時(shí)防火保護(hù)層厚度很大，甚至于無(wú)法進(jìn)行防火設(shè)計(jì),，此時(shí),，應(yīng)加大構(gòu)件截面。（截面強(qiáng)度荷載比R或R’相當(dāng)于不考慮防火計(jì)算時(shí)的應(yīng)力比）

第三步：按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.1條計(jì)算無(wú)防火保護(hù)構(gòu)件在設(shè)計(jì)耐火極限t_m時(shí)間內(nèi)的最高溫度T_m,。

采用鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.1條計(jì)算出的達(dá)到耐火極限那一刻的T_S就是T_m,。該條條文說(shuō)明指出，式（6.2.1-1）是增量公式,，需逐步迭代計(jì)算,，手工計(jì)算很麻煩。鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.1條條文說(shuō)明“表10”給出了無(wú)防火保護(hù)的鋼構(gòu)件按式（6.2.1-1）計(jì)算的溫度T_m,，可根據(jù)無(wú)防火保護(hù)鋼構(gòu)件的截面形狀系數(shù)F/V(單位為m^-1)和耐火極限t_m查得,。截面形狀系數(shù)F/V是指鋼構(gòu)件受火表面積與其相應(yīng)的體積之比，按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.1條條文說(shuō)明“表9”公式計(jì)算,。

第四步：當(dāng)T_d>T_m時(shí),，構(gòu)件耐火能力滿足要求,，可不進(jìn)行防火保護(hù)；當(dāng)T_d≤T_m時(shí),，構(gòu)件耐火能力不滿足要求,，應(yīng)進(jìn)行防火保護(hù)，按下面第五步,、第六步確定構(gòu)件所需的防火保護(hù),。

絕大多數(shù)情況下，都是T_d≤T_m,，需進(jìn)行防火保護(hù),。如下面（第六步）例子中T_d=621.49^。C ,，“無(wú)保護(hù)下鋼構(gòu)件最大升溫（T_s）”即為T(mén)_m，T_m= T_s =1081.71^,。C,，T_d≤T_m，應(yīng)進(jìn)行防火保護(hù),。

極少數(shù)情況下（荷載比小,，截面形狀系數(shù)很小，耐火極限?。┎艜?huì)出現(xiàn)T_d>T_m,，不需進(jìn)行防火保護(hù)。例如某軸心受拉構(gòu)件,，荷載比R=0.3,，截面為直徑d=0.25m圓形，耐火極限為1.0小時(shí),，查鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.1條“表7.2.1”,，臨界溫度T_d=663^。C,；按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.1條條文說(shuō)明“表9”,，截面形狀系數(shù)F/V=4/d=4/0.25=16 （m^-1), 查鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.1條條文說(shuō)明“表10”（線性插值法），無(wú)防火保護(hù)鋼構(gòu)件的溫度T_m=627^,。C,。T_d>T_m，構(gòu)件耐火能力滿足要求,，可不進(jìn)行防火保護(hù),。但實(shí)際上荷載比R=0.3的情況很少出現(xiàn)，因?yàn)檫@樣截面太大,，浪費(fèi),。

第五步：確定防火保護(hù)方法（門(mén)剛結(jié)構(gòu)一般采用噴涂防火材料保護(hù)）,，計(jì)算有防火保護(hù)鋼構(gòu)件的截面形狀系數(shù)F_i/V(單位為m^-1)。

有防火保護(hù)鋼構(gòu)件的截面形狀系數(shù)F_i/V(單位為m^-1)計(jì)算方法見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.2條第2款,。對(duì)于外邊緣型防火保護(hù)（如噴涂防火涂料保護(hù)）,，有防火保護(hù)鋼構(gòu)件的截面形狀系數(shù)F_i/V與無(wú)防火保護(hù)鋼構(gòu)件的截面形狀系數(shù)F/V相等。

第六步：按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.8條,、第7.2.9條確定防火保護(hù)的厚度,。

    例如：某工程鋼柱1的參數(shù)如下 ：

截面形狀系數(shù)F_i/V=225（1/m），臨界溫度T_d =621^,。C,，耐火極限（耐火時(shí)間）t_m=2.50小時(shí)=2.5x60x60=9000s，按照鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.8條式（7.2.8-1）,，防火保護(hù)層的等效熱阻R_i=5x10^-5x( F_i/V)/{( T_d-T_s0)/ t_m +0.2]²-0.044}=5x10^-5x225/{( 621-20)/ 9000 +0.2]²-0.044}=0.414 m²*^oC/W,與程序計(jì)算結(jié)果0.4345 m²*^oC/W基本一致,。本例題中采用非膨脹性防火涂料（厚型），等效熱傳到系數(shù)

λ_i按0.05W/（m*^oC）輸入,，按照鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.8條式（7.2.8-2）,，防火保護(hù)層厚度

d_i=R_iλ_i=0.414x0.05=0.207（m）=20.7（mm），與程序計(jì)算結(jié)果21.72mm基本一致,。

第（2）條審查意見(jiàn)：提供鋼結(jié)構(gòu)耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)的計(jì)算書(shū)及“防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖”,。

解釋：程序在進(jìn)行耐火驗(yàn)算與防火設(shè)計(jì)之后，便生成“防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖”,，如下圖：

設(shè)計(jì)提供“防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖”后,，審圖人員可對(duì)照審查圖中注明的防火保護(hù)層的等效熱阻R_i、防火保護(hù)層厚度d_i是否正確（本例子中等效熱傳到系數(shù)λ_i按0.05W/（m*^oC）輸入）,。

第（3）條審查意見(jiàn)：按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.1條,，柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）的設(shè)計(jì)耐火極限與鋼柱相同，屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）的設(shè)計(jì)耐火極限與屋面鋼梁相同,，因此,，除對(duì)剛架的鋼柱、鋼梁進(jìn)行防火設(shè)計(jì)外,，還應(yīng)對(duì)柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）,、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）進(jìn)行防火設(shè)計(jì)計(jì)算。

解釋：

1）一般柱間支撐用符號(hào)ZC表示,，屋蓋支撐用符號(hào)SC表示,，柱間系桿和屋蓋系桿均用符號(hào)XG表示，

當(dāng)采用其他符號(hào)表示時(shí),，應(yīng)相應(yīng)修改,。

2）柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）可人工進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，也

可利用程序進(jìn)行防火設(shè)計(jì),。利用PKPM程序進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),，可在“工具箱”中計(jì)算。筆者在審圖中發(fā)現(xiàn),，很多設(shè)計(jì)沒(méi)有對(duì)柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）,、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）另行進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，而是采用柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）的防火保護(hù)同鋼柱的防火保護(hù),，屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）防火保護(hù)同鋼梁的防火保護(hù)的做法,。在風(fēng)荷載較小、門(mén)剛結(jié)構(gòu)高度和跨度較小,、柱間支撐（ZC）數(shù)量較多時(shí),，這樣處理偏于安全；當(dāng)風(fēng)荷載較大,、門(mén)剛結(jié)構(gòu)高度和跨度較大,、柱間支撐數(shù)量較少時(shí)，這樣處理可能偏于不安全,。
   第（4）條審查意見(jiàn)：應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.3條注明：鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的防火保護(hù)與被連接構(gòu)件中防火保護(hù)要求最高者相同,。

解釋：鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)也應(yīng)進(jìn)行防火保護(hù)，且應(yīng)與被連接構(gòu)件中防火保護(hù)要求最高者相同,。
第（5）條審查意見(jiàn)：按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.4條及條文說(shuō)明：
1）應(yīng)注明建筑耐火等級(jí)：二級(jí)；
2）應(yīng)注明設(shè)計(jì)耐火極限：鋼柱,、柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）為2.50小時(shí),；屋面鋼梁、屋蓋支

撐（SC）和屋蓋系桿（XG）為1.0小時(shí)（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.1條及條文說(shuō)明）,。

3）應(yīng)注明鋼柱,、柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）采用非膨脹型防火涂料（厚型），應(yīng)注明防火保

護(hù)層的等效熱阻R_i,、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)λ_i和防火保護(hù)層厚度（即防火涂料的涂層厚度,，下同）d_i，且d_i不應(yīng)小于15mm（見(jiàn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2018第5.1.5條）,。

4）應(yīng)注明屋面鋼梁,、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）是采用膨脹型防火涂料（薄型），還是采用非膨脹型防火涂料（厚型）,。當(dāng)采用膨脹型防火涂料（薄型）時(shí),，只需注明防火保護(hù)層的等效熱阻R_i，但防火保護(hù)層厚度不應(yīng)小于1.5mm（見(jiàn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2018第5.1.5條）,；當(dāng)采用非膨脹型防火涂料（厚型）時(shí),，應(yīng)注明防火保護(hù)層的等效熱阻R_i、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)λ_i和防火保護(hù)層厚度d_i,，且d_i不應(yīng)小于15mm,。

5）圖中注明的R_i、λ_i,、d_i應(yīng)和“防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖”及計(jì)算書(shū)一致。

解釋：

1）本條說(shuō)明為建筑耐火等級(jí)為二級(jí)的說(shuō)明,，當(dāng)為其他等級(jí)時(shí),，應(yīng)相應(yīng)修改。

2）本條說(shuō)明為沒(méi)有夾層的門(mén)剛結(jié)構(gòu)說(shuō)明,，當(dāng)存在夾層時(shí)，還應(yīng)注明夾層樓面梁,、樓蓋支撐的耐火等

級(jí)。

3） 鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第4.1.3條第2款規(guī)定：“設(shè)計(jì)耐火極限大于1.50小時(shí)的構(gòu)件,，不宜選用膨脹性防火涂料,。”由于鋼柱,、柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）耐火極限為3.00小時(shí)（一級(jí)）、2.50小時(shí)（二級(jí)）,、2.00小時(shí)（三級(jí)），因此按該條規(guī)定,，耐火等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)的鋼柱,、柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）應(yīng)采用非膨脹性防火涂料（厚型）,，不應(yīng)采用膨脹性防火涂料（薄型）。至于非膨脹型防火涂料（厚型）的最小厚度,，鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范和《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2018規(guī)定不同：前者第4.1.3條第4款規(guī)定：“非膨脹型防火涂料涂層厚度不應(yīng)小于10mm”,，后者第5.1.5條規(guī)定：“非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料涂層厚度不應(yīng)小于15mm”。因此從嚴(yán)要求非膨脹型防火涂料保護(hù)層厚度d_i不應(yīng)小于15mm,。

4）屋面鋼梁,、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）設(shè)計(jì)耐火極限為1.5小時(shí)（一級(jí)）、1.0小時(shí)（二級(jí)）,、

0.5小時(shí)（三級(jí)）,、不要求（四級(jí)），均不大1.5小時(shí),，因此，屋面鋼梁,、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）可采用膨脹型防火涂料（薄型）,，也可采用非膨脹型防火涂料（厚型）。

當(dāng)采用膨脹型防火涂料（薄型）時(shí),，圖中只需注明防火保護(hù)層的等效熱阻R_i，其厚度在施工時(shí)根據(jù)具體防火涂料按以下方法確定：防火涂料供應(yīng)商應(yīng)提供最大使用厚度,、最小使用厚度的等效熱阻R_i以及防火涂料使用厚度按最大使用厚度與最小使用厚度之差的1/4遞增的等效熱阻R_i,，然后據(jù)此采用線性插值法確定防火層厚度d_i（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.8條條文說(shuō)明）。例如,，某種膨脹型防火涂料供應(yīng)商提供的參數(shù)如下：厚度d_i為2.0mm（最小厚度）時(shí)對(duì)應(yīng)的等效熱阻R_i為0.10 m²*^oC/W,，厚度d_i為3.0mm時(shí)對(duì)應(yīng)的等效熱阻R_i為0.15 m²*^oC/W，厚度d_i為4.0mm時(shí)對(duì)應(yīng)的等效熱阻R_i為0.20 m²*^oC/W,，厚度d_i為5.0mm時(shí)對(duì)應(yīng)的等效熱阻R_i為0.25 m²*^oC/W,，厚度d_i為6.0mm（最大厚度）時(shí)對(duì)應(yīng)的等效熱阻R_i為0.30 m²*^oC/W。如果某工程屋面鋼梁采用該膨脹型防火涂料,，計(jì)算需要的防火保護(hù)層的等效熱阻R_i不應(yīng)小于0.25 m²*^oC/W,，則厚度d_i不應(yīng)小于5.0mm。

當(dāng)采用非膨脹型防火涂料（厚型）時(shí)，應(yīng)注明防火保護(hù)層的等效熱阻R_i,、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)λ_i和防火保護(hù)層厚度d_i,。它們之間的關(guān)系為：d_i=R_iλ_i。（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第7.2.8條第2款）

    5）“防火設(shè)計(jì)結(jié)果簡(jiǎn)圖”和計(jì)算書(shū)中有各個(gè)構(gòu)件的防火保護(hù)層的等效熱阻R_i,，當(dāng)為非膨脹型防火涂料（厚型）時(shí)，還給出防火保護(hù)層厚度d_i,，應(yīng)取鋼梁（鋼柱）所有構(gòu)件中最大的等效熱阻R_i和d_i在圖中注明,。圖中注明的非膨脹型防火涂料（厚型）等效熱傳導(dǎo)系數(shù)λ_i也應(yīng)與計(jì)算書(shū)中輸入的一致。

第（6）條審查意見(jiàn)：應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.5條注明：當(dāng)施工所用防火保護(hù)材料的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)λ_i與設(shè)計(jì)文件要求不一致時(shí),，應(yīng)根據(jù)防火保護(hù)層的等效熱阻R_i相等的原則確定保護(hù)層的施用厚度,，并應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)單位認(rèn)可。對(duì)于非膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料（厚型）,，可按《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》
 GB51249-2017附錄A確定防火保護(hù)層的施用厚度,；對(duì)于膨脹型防火涂料（薄型）,，可根據(jù)涂層的等效熱阻直接確定其施用厚度,。

解釋：采用PKPM程序進(jìn)行防火計(jì)算時(shí),，非膨脹型防火保護(hù)材料（厚型）的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)λ_i內(nèi)定為0.10 W/（m*^oC），可修改,。當(dāng)施工所用防火保護(hù)材料的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)λ_i與圖中注明的不一致時(shí)，應(yīng)根據(jù)防火保護(hù)層的等效熱阻Ri相等的原則確定保護(hù)層的施用厚度,，即按照鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范附錄A的式（A-1）計(jì)算：d_i2 = d_i1λ_i2/λ_i1,。其中：d_i2為施工時(shí)采用的防火保護(hù)層厚度,；d_i1為圖中注明的防火保護(hù)層厚度；λ_i2為施工時(shí)采用的非膨脹型防火涂料（厚型）的等效熱傳導(dǎo)系數(shù),；λ_i1為圖中注明的非膨脹型防火涂料（厚型）的等效熱傳導(dǎo)系數(shù),。

第（7）條審查意見(jiàn)：應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第4.1.3.5條注明：防火涂料與防腐涂料應(yīng)相容、匹配,。

解釋：鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第4.1.3.5條條文說(shuō)明指出：“應(yīng)特別注意防火涂料與防腐涂料的相容性問(wèn)題,，尤其是膨脹型防火涂料,，因?yàn)樗c防腐油漆同為有機(jī)材料，可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),。在不能出具第三方證明材料證明防火材料,、防腐涂料相容的情況下,，應(yīng)委托第三方進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,。膨脹型防火涂料,、防腐油漆的施工順序?yàn)椋悍栏灼帷⒎栏虚g漆,、防火涂料,、防腐面漆,，在施工時(shí)應(yīng)控制防腐底漆,、中間漆的厚度,，避免由于防腐底漆、中間漆的高溫變性導(dǎo)致防火涂層的脫落,，避免因面漆過(guò)厚、過(guò)硬而影響膨脹型防火涂料的發(fā)泡膨脹,。”

第（8）條審查意見(jiàn)：防火涂料應(yīng)滿足《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2018標(biāo)準(zhǔn),。

解釋：市場(chǎng)上防火涂料魚(yú)目混珠,，因此應(yīng)明確防火涂料應(yīng)滿足《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2018標(biāo)準(zhǔn),。

3,、有關(guān)參數(shù)問(wèn)題

（1）高溫下鋼材的物理參數(shù)熱膨脹系數(shù)α_s,、熱傳到系數(shù)λ_s,、比熱容c_s和密度ρ_s按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第5.1.1條“表5.1.1”取值,，PKPM程序也按此取值,，不能修改,；

（2）防火保護(hù)材料的物理參數(shù)：

1）防火保護(hù)材料比熱容c_i：鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范沒(méi)有規(guī)定取值，PKPM程序內(nèi)定為1000J/(kg*^oC),。筆者從有關(guān)資料查得，當(dāng)溫度從20 ~1000 ^oC變化時(shí),，c_i從1187~1676 J/(kg*^oC)變化。PKPM程序內(nèi)定為1000J/(kg*^oC)偏于安全,。

2）防火保護(hù)材料的密度ρ_i：鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范沒(méi)有規(guī)定取值,，PKPM程序內(nèi)定為680kg/m³,?！朵摻Y(jié)構(gòu)防火涂料》GB14907-2018第5.2.1條,、第5.2.2條規(guī)定：干密度不大于500 kg/m³（室內(nèi)）和650（室外）kg/m³,。

3）對(duì)于防火涂料,，由于其屬于輕質(zhì)防火保護(hù)層（見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.2條條文說(shuō)明）,，按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第6.2.2條第2款式（6.2.2-3）,、式（6.2.2-4）,，α與防火保護(hù)材料比熱容c_i和密度ρ_i無(wú)關(guān),，因此c_i,、ρ_i取值不影響結(jié)果,。

4,、圓鋼支撐防火設(shè)計(jì)問(wèn)題

    在門(mén)剛結(jié)構(gòu)中,，圓鋼柱間支撐（ZC）,、圓鋼屋蓋支撐（SC）應(yīng)用非常多,。對(duì)于柱間支撐（ZC）,，《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB51022-2015第8.2.3條規(guī)定,，除有吊車(chē)時(shí)牛腿以下必須采用型鋼柱間交叉支撐外,，其余情況下均可采用圓鋼柱間支撐（ZC）；對(duì)于屋蓋支撐（SC）,，《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB51022-2015第8.3.2條規(guī)定，除屋面斜梁承受懸掛吊車(chē)荷載時(shí)屋蓋橫向支撐必須選用型鋼柱間交叉支撐外,，其余情況下均可采用圓鋼屋蓋支撐（SC）,。因此,，圓鋼支撐（ZC和SC）的防火設(shè)計(jì)非常重要,。

由于圓鋼支撐（ZC和SC）直徑一般不大于25mm,，如果采用非膨脹型防火涂料（厚型）,，厚度至少15mm,，施工太困難,，即使勉強(qiáng)施工,，由于其剛度小,，容易產(chǎn)生震動(dòng),、變形,，厚度較大的防火涂料會(huì)脫落。因此,，屋蓋圓鋼支撐（SC）盡可能采用膨脹型防火涂料（薄型）,，同時(shí)由于屋蓋支撐（SC）設(shè)計(jì)耐火極限為1.5小時(shí)（一級(jí)）,、1.0小時(shí)（二級(jí)）,，均不大1.5小時(shí)，也能滿足鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第4.1.3條第2款“設(shè)計(jì)耐火極限大于1.50小時(shí)的構(gòu)件,，不宜選用膨脹性防火涂料”的規(guī)定,。

對(duì)于柱間圓鋼支撐（ZC），筆者建議,，耐火等級(jí)為三級(jí)的門(mén)式剛架的柱間支撐（耐火極限為2.0小時(shí)）和耐火等級(jí)為二級(jí)的單層廠房（倉(cāng)庫(kù)）的門(mén)式剛架的柱間支撐（按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.1條條文說(shuō)明“注：2”耐火極限可為2.0小時(shí)）也采用膨脹型防火涂料（薄型）。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)防火規(guī)范第4.1.3條第2款用詞為“不宜”,，表示在條件允許時(shí)必須這樣做,，在條件不允許時(shí)可不這樣做,，而圓鋼噴涂數(shù)厘米厚的非膨脹型防火涂料（厚型）太困難，屬于“條件不允許”,，因此“可不這樣做”,，也就是說(shuō)可不執(zhí)行“不宜選用膨脹性防火涂料”的規(guī)定。對(duì)于耐火等級(jí)為一級(jí)的門(mén)式剛架的柱間支撐（耐火極限為3.0小時(shí),；當(dāng)為單層廠房時(shí)，按鋼結(jié)構(gòu)防火規(guī)范第3.1.1條條文說(shuō)明“注：2”耐火極限可為2.5小時(shí)）,，建議采用角鋼支撐，采用非膨脹型防火涂料（厚型）,。

5,、結(jié)語(yǔ)

（1）絕大多數(shù)情況下,，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采取防火保護(hù)措施，因?yàn)槠湓诓贿M(jìn)行防火保護(hù)時(shí)的耐火極限低于設(shè)計(jì)耐火極限（即T_d≤T_m,，T_d為臨界溫度,，指鋼構(gòu)件受火災(zāi)作用達(dá)到其耐火承載力極限狀態(tài)時(shí)的溫度；T_m為無(wú)防火保護(hù)構(gòu)件在設(shè)計(jì)耐火極限t_m時(shí)間內(nèi)的最高溫度）,。只有在極少數(shù)情況下,，即荷載比很?。ㄏ喈?dāng)于截面很大）,、截面形狀系數(shù)很小,、耐火極限較小時(shí),，才會(huì)出現(xiàn)T_d>T_m，不需進(jìn)行防火保護(hù),。

（2）鋼柱、柱間剛性系桿（XG）及型鋼柱間支撐（ZC）應(yīng)采用非膨脹型防火涂料（厚型）保護(hù)（建筑耐火等級(jí)為四級(jí)時(shí)可采用膨脹型防火涂料）,，厚度應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，一般為15~40mm,；圓鋼柱間支撐（ZC）建議采用膨脹型防火涂料（薄型）保護(hù)，厚度一般為1.5~7mm,。

（3）屋面鋼梁、屋蓋系桿（XG）及型鋼屋蓋支撐（SC）可采用非膨脹型防火涂料（厚型）保護(hù),，也可采用膨脹型防火涂料（薄型）保護(hù)；圓鋼屋蓋支撐（SC）采用膨脹型防火涂料（薄型）保護(hù),。鋼梁防火涂料厚度應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定，且非膨脹型防火涂料（厚型）厚度不應(yīng)小于15mm,，膨脹型防火涂料（薄型）厚度不應(yīng)小于1.5mm。

（4）由于鋼梁設(shè)計(jì)耐火極限比鋼柱設(shè)計(jì)耐火極限小,，鋼梁防火涂料保護(hù)層厚度一般小于鋼柱防火涂料保護(hù)層厚度,。

（5）當(dāng)風(fēng)荷載較小,、門(mén)剛結(jié)構(gòu)高度和跨度較小、柱間支撐（ZC）數(shù)量較多時(shí),，柱間支撐（ZC）,、柱間系桿（XG）的防火保護(hù)層厚度一般小于鋼柱防火保護(hù)層厚度,，屋蓋支撐（SC）,、屋蓋系桿（XG）的防火保護(hù)層厚度一般小于鋼梁防火保護(hù)層厚度，采用柱間支撐（ZC）和柱間系桿（XG）的防火保護(hù)同鋼柱的防火保護(hù),、屋蓋支撐（SC）和屋蓋系桿（XG）防火保護(hù)同鋼梁的防火保護(hù)的做法是偏于安全的,。當(dāng)風(fēng)荷載較大、門(mén)剛結(jié)構(gòu)高度和跨度較大,、柱間支撐數(shù)量較少時(shí)，柱間支撐（ZC）,、柱間系桿（XG）、屋蓋支撐（SC）,、屋蓋系桿（XG）的防火涂料保護(hù)層厚度應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定,。