建筑结构耐火性能分析
本节介绍了主要的建筑结构形式以及各种建筑结构耐火性能的特点、影响建筑结构耐火性能的主要因素、火灾下建筑结构及构件极限状态的定义、建筑结构耐火时间计算模型的选取方法及计算步骤、钢结构和混凝土结构的耐火时间计算方法、整体结构耐火时间计算的方法和步骤等。
一、影响建筑结构耐火性能的因素
（一）结构类型
1.钢结构
钢结构是由钢材制作结构，包括钢框架结构、钢网架结构和钢网壳结构、大跨交叉梁系结构。钢结构具有施工机械化程度高、抗震性能好等优点，但钢结构的最大缺点是耐火性能较差，需要采取涂覆钢结构防火涂料等防火措施才能耐受一定规模的火灾。在高大空间等钢结构建筑中，在进行钢结构耐火性能分析的基础上，如果火灾下钢结构周围的温度较低，并能保持结构安全时，钢结构可不必采取防火措施。
2.钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构是在混凝土配置钢筋形成的结构，混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，二者共同承担荷载。当建筑结构耐火重要性较高，火灾荷载较大、人员密度较大或建筑结构受力复杂的场合时，钢筋混凝土结构的耐火能力也可能不满足要求。这时，需要进行钢筋混凝土结构及构件的耐火性能评估，确定结构的耐火性能是否满足要求。
3.钢-混凝土组合结构
（1）型钢混凝土结构。型钢混凝土结构是将型钢埋入钢筋混凝土结构形成一种组合结构，截面形式如图5-4-15所示。适合大跨、重载结构。由于型钢被混凝土包裹，火灾下钢材的温度较低，型钢混凝土结构的耐火性能较好。
（2）钢管混凝土结构。钢管混凝土结构是由钢和混凝土两种材料组成的，它充分发挥了钢和混凝土两种材料的优点，具有承载能力高、延性好等优点。钢管混凝土结构中，由于混凝土的存在可降低钢管的温度，钢管的温度比没有混凝土时要低得多。一般情况下，钢管混凝土结构中的钢管需要进行防火保护。钢管混凝土柱截面如图5-4-16所示。
（二）荷载比
荷载比为结构所承担的荷载与其极限荷载的比值。火灾下，结构承受的荷载总体不变，而随温度升高，材料强度降低，构件的承载能力降低。当构件的荷载达到极限荷载，构件就达到了火灾下的承载能力，构件就达到了耐火极限状态，开始倒塌破坏，这时的耐火时间为耐火极限。荷载比越大，构件的耐火极限越小，荷载比是影响结构及构件耐火性能的主要因素之一。
（三）火灾规模
火灾规模包括火灾温度和火灾持续时间。火灾高温是构件升温的源泉，它通过对流和辐射两种传热方式将热量从建筑内空气向构件传递。作为构件升温的驱动者，火灾规模对构件温度场有明显的影响。当火灾高温持续时间较长时，构件的升温也较高。
（四）结构及构件温度场
温度越高，材料性能劣化越严重，结构及构件的温度场是影响其耐火性能的主要因素之一。材料的热工性能直接影响构件的升温快慢，从而决定了火灾下结构及构件的温度场分布。
二、结构耐火性能分析的目的及判定标准
结构耐火性能分析的目的就是验算结构和构件的耐火性能是否满足现行规范要求。结构的耐火性能分析一般有两种方法：第一种验算结构和构件的耐火极限是否满足规范的要求；第二种即在规范规定的耐火极限时的火灾温度场作用下，结构和构件的承载能力是否大于荷载效应组合。这两种方法是等效的。
（一）耐火极限要求
构件的耐火极限要求应符合《建筑设计防火规范》GB50016、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045及其他相关国家标准的要求一致。
（二）构件抗火极限状态设计要求
《建筑钢结构防火技术规范》（国标报批稿）提出了基于计算的结构及构件抗火验算方法。火灾发生的概率很小，是一种偶然荷载工况。因此，火灾下结构的验算标准可放宽。根据《建筑钢结构防火技术规范》（国标报批稿），火灾下只进行整体结构或构件的承载能力极限状态的验算，不需要正常使用极限状态的验算。构件的承载能力极限状态包括以下几种情况：
①轴心受力构件截面屈服；
②受弯构件产生足够的塑性铰而成为可变机构；
③构件整体丧失稳定；
④构件达到不适于继续承载的变形。对于一般的建筑结构，可只验算构件的承载能力，对于重要的建筑结构还要进行整体结构的承载能力验算。
三、计算分析模型
抗火验算时建筑结构耐火性能计算（一般也可称为抗火验算）一般有三种方法：第一种采取整体结构的计算模型；第二种采取子结构的计算模型；第三种采取单一构件计算模型。《建筑钢结构防火技术规范》（CECS200：2006）和广东省地方标准《建筑混凝土结构耐火设计技术规程》（DBJ/T15-81-2011）规定，对于高度大于100m的高层建筑结构宜采用整体计算模型进行结构的抗火计算，单层和多层建筑结构可只进行构件的抗火验算。
实际建筑结构中，构件总是和其他构件相互作用，独立构件是不存在的。因此，研究构件的耐火性能需要考虑构件的边界条件。欧洲规范规定，进行构件耐火性能分析时，构件的边界条件可取受火前的边界条件，并在受火过程中保持不变。
整体结构耐火性能评估模型是一种高度非线性分析，计算难度较高，需要专门机构和专业人员完成。
四、建筑结构耐火性能分析的内容和步骤
建筑结构耐火性能分析包括温度场分析和高温下结构的安全性分析。建筑火灾模型和建筑材料的热
工参数是进行结构温度场分析的基础资料。同样，高温下建筑材料的力学性能是建筑结构高温下安全性分析的基础资料。同时，进行建筑结构高温下安全性分析还需要确定火灾时的荷载。确定上述基本材料之后，就可按照一定的步骤进行高温下结构的抗火验算了。
（一）结构温度场分析
确定建筑火灾温度场需要火灾模型。我国《建筑设计防火规范》GB50016、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045均提出可采用ISO834标准升温曲线作为一般建筑室内火灾的火灾模型。《建筑钢结构防火技术规范》（国标报批稿）提出可采用参数化模型作为一般室内火灾的火灾模型，同时也提出了大空间室内火灾的火灾模型。由于建筑室内可燃物数量和分布、建筑空间大小及通风形式等因素对建筑火灾有较大影响，为了更加准确的确定火灾温度场，也可采用火灾模拟软件对建筑火灾进行数值模拟。
确定火灾模型之后，即可对建筑结构及构件进行传热分析，确定火灾作用下建筑结构及构件的温度。进行传热分析，需要已知建筑材料的热工性能。国内外对钢材、钢筋和混凝土材料的高温热工性能、力学性能进行了大量的研究。在进行构件温度场分布的分析时涉及到的材料热工性能有3项，即导热系数、质量热容和质量密度，其他的参数可以由这3项推导出。
1.钢材
《钢结构防火技术规范》（国标报批稿）提供的高温下钢材的有关热工参数见表5-4-11。
表5-4-11高温下钢材的物理参数
参数名称符号数值单位
热传导系数λc45W/（m·℃）
比热容Cc600J/（kg·℃）
密度ρc7850kg/m3
2.混凝土
《钢结构防火技术规范》（国标报批稿）提供的高温下普通混凝土的有关热工参数可按下述规定取值。
热传导系数可按式（5-4-49）取值；
20℃≤Tc＜1200℃（式5-4-49）
比热容应按式（5-4-50）取值；
20℃≤Tc＜1200℃（式5-4-50）
密度应按式（5-4-51）取值。
kg/m3（式5-4-51）
式中：Tc——混凝土的温度（℃）；
Cc——混凝土的比热容[J/（kg·℃）]；
——混凝土的密度（kg/m3）。
（二）材料的高温性能
1.混凝土
高温下普通混凝土的轴心抗压强度、弹性模量应按下式确定：
式中：f
——温度为时混凝土的轴心抗压强度设计值（N/m㎡）；
cT
——常温下混凝土的轴心抗压强度设计值（N/m㎡），应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》f
c
GB50010取值；
η
——高温下混凝土的轴心抗压强度折减系数，应按表5-4-12取值；其他温度下的值，可采用线cT
性插值方法确定；
E
——高温下混凝土的弹性模量（N/m㎡）；
cT
时的应变，按表5-4-12取值；其他温度下的值，可采用线性插值——高温下混凝土应力为
fcT
方法确定。
表5-4-12高温下普通混凝土的轴心抗压强度折减系数及应力为时的应变
Tc（℃）20100200300400500600700800900100011001200
ηcT 1.00 1.000.950.850.750.600.450.300.150.080.040.010（×10-3） 2.5 4.0 5.57.010.015.025.025.025.025.025.025.0-
2.钢材
在高温下，普通钢材的弹性模量应按下式计算：
式中，T
—温度（℃）；
s
E
—温度为Ts时钢材的初始弹性模量（N/m㎡）；
sT
E
—常温下钢材的弹性模量（N/m㎡），按现行《钢结构设计规范》（GB50017）确定；
s
X
—高温下钢材的弹性模量折减系数。
sT
高温下钢材的热膨胀系数可取1.4×10-5m/℃。
在高温下，普通钢材的屈服强度应按下式计算：
（式5-4-58）
式中：T s ——钢材的温度（℃）；
f yT ——高温下钢材的屈服强度（N/m ㎡）；f y ——常温下钢材的屈服强度（N/m ㎡）；f——常温下钢材的强度设计值（N/m ㎡），应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017取值；γR ——钢材的分项系数，取γR =1.1；
ηsT ——高温下钢材的屈服强度折减系数。（三）火灾极限状态下荷载效应组合《建筑钢结构防火技术规范》（国标报批稿）规定，火灾作用工况是一种偶然荷载工况，可按偶然设计状况的作用效应组合，采用下列较不利的设计表达式：
式中：S m ——荷载（作用）效应组合的设计值；S GK ——按永久荷载标准值计算的荷载效应值；
S TK ——按火灾下结构的温度标准值计算的作用效应值；S QK ——按楼面或屋面活荷载标准值计算的荷载效应值；S WK ——按风荷载标准值计算的荷载效应值；
γOT ——结构重要性系数；对于耐火等级为一级的建筑，γOT ＝1.15；对于其他建筑，γOT ＝1.05；γG ——永久荷载的分项系数，一般可取γG ＝1.0；当永久荷载有利时，取γG ＝0.9；γT ——温度作用的分项系数，取γT ＝1.0；
γQ ——楼面或屋面活荷载的分项系数，取γQ ＝1.0；γW ——风荷载的分项系数，取γW ＝0.4；
φf ——楼面或屋面活荷载的频遇值系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取值；
φq ——楼面或屋面活荷载的准永久值系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取值。
（四）结构构件抗火验算基本规定1.耐火极限要求
构件的耐火极限要求与《建筑设计防火规范》GB50016、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045及其他国家标准的要求一致。
2.构件抗火极限状态设计要求《建筑钢结构防火技术规范》（国标报批稿）提出了基于计算的构件抗火计算方法。火灾发生的概率很小，是一种耦合荷载工况。因此，火灾下结构的验算标准可放宽。根据《建筑钢结构防火技术规范》（国标报批稿），火灾下只进行整体结构或构件的承载能力极限状态的验算，不需要正常使用极限状态的验算。构件的承载能力极限状态包括以下几种情况：
①轴心受力构件截面屈服；
②受弯构件产生足够的塑性铰而成为可变机构；③构件整体丧失稳定；
④构件达到不适于继续承载的变形。对于一般的建筑结构，可只验算构件的承载能力，对于重要的建筑结构还要进行整体结构的承载能力验算。
基于承载能力极限状态的要求，钢构件抗火设计应满足下列要求之一：①在规定的结构耐火极限时间内，结构或构件的承载力Rd 不应小于各种作用所产生的组合效应Sm，
即：
（式5-4-61）
②在各种荷载效应组合下，结构或构件的耐火时间td不应小于规定的结构或构件的耐火极限tm，即：
（式5-4-62）
③结构或构件的临界温度Td不应低于在耐火极限时间内结构或构件的最高温度Tm，即：
（式5-4-63）
对钢结构来说，上述三条标准是等效的。由于钢构件温度分布较为均匀，因此，钢结构构件验算时采用上述第③条的最高温度标准，混凝土构件可采用前面两条标准。
3.构件抗火验算步骤
采用承载力法进行单层和多高层建筑钢结构各构件抗火验算时，其验算步骤为：
①设定防火被覆厚度。
②计算构件在要求的耐火极限下的内部温度。
③计算结构构件在外荷载作用下的内力。
④进行荷载效应组合。
⑤根据构件和受载的类型，进行构件抗火承载力极限状态验算。
⑥当设定的防火被覆厚度不合适时（过小或过大），可调整防火被覆厚度，重复上述①～⑤步骤。
采用承载力法进行单层和多高层混凝土结构各构件抗火验算时，其验算步骤为：
①计算构件在要求的耐火极限下的内部温度。
②计算结构构件在外荷载作用下的内力。
③进行荷载效应组合。
④根据构件和受载的类型，进行构件抗火承载力极限状态验算。
⑤当设定的截面大小及保护层厚度不合适时（过小或过大），可调整截面大小及保护层厚度，重复上述①～④步骤。
4.钢结构构件抗火验算
这里只介绍基于高温下承载能力验算的方法，火灾下钢构件的验算还有极限温度计算方法，读者可参考其他资料。
高温下，轴心受拉钢构件或轴心受压钢构件的强度应按下式验算：
（式5-4-64）
式中：N—火灾下构件的轴向拉力或轴向压力设计值；
An—构件的净截面面积；
—高温下钢材的强度折减系数；
Y
R —钢构件的抗力分项系数，近似取Y
R
=1.1；
f—常温下钢材的强度设计值。
高温下，轴心受压钢构件的稳定性应按下式验算：
式中：N—火灾时构件的轴向压力设计值；A—构件的毛截面面积；
—高温下钢材的强度折减系数；
—高温下轴心受压钢构件的稳定验算参数；对于普通结构钢构件，根据构件长细比和构件温度按
规范表格采用；
—常温下轴心受压钢构件的稳定系数，按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017确定。高温下，单轴受弯钢构件的强度应按下式验算：
式中：M—火灾时最不利截面处的弯矩设计值；
Wn—最不利截面的净截面模量；
γ—截面塑性发展系数；对于工字型截面γx ＝1.05,γy ＝1.2，对于箱形截面γx ＝γy ＝1.05，对于圆钢管截面γx ＝γy ＝1.15。
高温下，单轴受弯钢构件的稳定性应按下式验算
式中：M—火灾时构件的最大弯矩设计值；W—纤维确定的构件毛截面模量；
—高温下受弯钢构件的稳定系数；
—常温下受弯钢构件的稳定系数（基于弹性阶段），按现行国家标准《钢结构设计规范》（GB50017）
有关规定计算，但当所计算的
时，
不作修正；
—高温下受弯钢构件的稳定验算参数。
高温下，拉弯或压弯钢构件的强度，应按下式验算：
（式5-4-70）
式中：N—火灾时构件的轴力设计值；W—纤维确定的构件毛截面模量；
Mx、My—火灾时最不利截面处的弯矩设计值，分别对应于强轴x 轴和弱轴y 轴；An—构件的净截面面积；
Mnx、Mny—分别为对强轴x 轴和弱轴y 轴的净截面模量；
γx 、γy —分别为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数，对于工字型截面γx ＝1.05、γy ＝1.2，对于箱形截面γx ＝γx ＝1.05，对于圆钢管截面γx ＝γx ＝1.2。
高温下，压弯钢构件的稳定性应按下式验算：①绕强轴x 轴弯曲：
②绕弱轴y 轴弯曲：
式中：N—火灾时构件的轴向压力设计值；
Mx、My—分别为火灾时所计算构件段范围内对强轴和弱轴的最大弯矩设计值；A—构件的毛截面面积；
Wx、Wy—分别为对强轴和弱轴的毛截面模量；
—分别为高温下绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的参数；
λx、λy —分别为对强轴和弱轴的长细比；
—高温下轴心受压钢构件的稳定系数，分别对应于强轴失稳和弱轴失稳；
—高温下均匀弯曲受弯钢构件的稳定系数，分别对应于强轴失稳和弱轴失稳；—分别为绕强轴弯曲和绕弱轴弯曲的截面塑性发展系数，对于工字型截面
，对于箱形截面
，对于圆钢管截面
；
η—截面影响系数，对于闭口截面η＝0.7，对于其它截面η＝1.0；
βmx、βmy—弯矩作用平面内的等效弯矩系数，按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017确定；βtx、βty—弯矩作用平面外的等效弯矩系数，按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017确定。5.钢筋混凝土构件抗火验算
目前，尚没有国家标准提出钢筋混凝土构件的抗火验算方法，钢筋混凝土构件的抗火验算一般依据通用的非线性有限元方法进行计算。
6.整体结构抗火验算
（1）整体结构抗火极限状态。整体结构的承载能力极限状态为：①结构产生足够的塑性铰形成可变机构；
②结构整体丧失稳定。对于一般的建筑结构，可只验算构件的承载能力，对于重要的建筑结构还要进行整体结构的承载能力验算。
（2）整体结构抗火验算原理。上节给出的规范抗火设计方法是基于计算的抗火设计方法，要求结构的设计内力组合小于结构或构件的抗力。火灾高温作用下，结构的材料力学性质发生较大变化。基于
防火设计性能化的要求，对于一些复杂、重要性高的建筑结构，需要考虑高温下材料本构关系的变化、结构的内力重分布、整体结构的倒塌破坏过程，这就需要对火灾下建筑结构的行为进行准确确定。对火灾下建筑结构的内力重分布、结构极限状态及耐火极限的确定，需要采用基于性能的结构耐火性能计算方法。整体结构耐火性能计算方法需要采用非线性有限元方法完成。
整体结构耐火性能计算的一般步骤为：
①确定材料热工性能及高温下材料的本构关系和热膨胀系数；
②确定火灾升温曲线及火灾场景；
③建立建筑结构传热分析和结构分析有限元模型；
④进行结构传热分析；
⑤将按照火灾极限状态的组合荷载施加到结构分析有限元模型，进行结构力学性能非线性分析；
⑥确定建筑结构整体的火灾安全性；
⑦按照上节要求进行构件的验算。
（3）钢结构及钢筋混凝土结构整体结构抗火验算的具体步骤。
对单层和多高层建筑钢结构整体抗火验算时，其验算步骤为：
①设定结构所有构件一定的防火被覆厚度；
②确定一定的火灾场景；
③进行火灾温度场分析及结构构件内部温度分析；
④荷载作用下，分析结构整体和构件是否满足结构耐火极限状态的要求；
⑤当设定的结构防火被覆厚度不合适时（过小或过大），调整防火被覆厚度，重复上述①～④步骤。
对单层和多高层钢筋混凝土结构整体抗火验算时，可采用如下步骤：
①确定一定的火灾场景；
②进行火灾温度场分析及结构构件内部温度分析；
③荷载作用下，分析结构整体和构件是否满足结构耐火极限状态的要求；
④当整体结构和构件承载力不满足要求时，调整截面大小及其配筋，重复上述①～③步骤。
建筑构件耐火试验炉的研制和应用 王 帆 1,2,3 ,吴 波1,2,张正先 1,2 ,林洁梅 1,2 (1.华南理工大学建筑学院,广东广州,510640; 2.亚热带建筑教育部重点实验室,广东广州 510640; 3.广东省建筑科学研究院,广东广州 510550) 摘 要:介绍了建筑构件耐火试验炉的研制思路、控制温度、压力的技术措施以及为满足构件力学试验所采用的约束条件模拟方法等。 关键词:建筑构件;耐火试验炉;温度曲线;约束条件 中图分类号:X 924.4 文献标识码:A 文章编号:1002 4956(2007)03 0055 04 Researc h and application of fire test f urnace for bu i di ng ele ments WANG Fan 1,2,3 ,WU Bo 1,2,Z HANG Zheng x ian 1,2,LI N Jie m e i 1,2 (1.A rch itecture Co llege o f South Ch i na U nivers it y of T echno l ogy ,G uangzhou 510640,China ;2.Sub trop i ca l A r ch itecture K ey L abo rato ry o f Educati on M i n i stry ,G uangzhou 510640,Ch i na ;3.G uangdong A rchitecture Science A cade m e ,G uangzhou 510500,China) Ab stract :T he paper g i ves a deta il ed illu m ina te on the research o f F ire T est Furnace fo r Buil ding E le m ents ,t he techn i ca lm easures fo r te m pe rature contro lli ng and pressure con tro lli ng ,constra i nt conditi on ,e tc .K ey w ords :buil d i ng ele m ents ; fi re test furnace ; te m perate curv e ; constra i nt conditi on 收稿日期: 2006 05 11 修改日期:2007 02 28 作者简介:王帆(1971!),男,四川省成都市人,工学博士,在 站博士后,讲师,主要研究方向:钢结构理论,结构抗火 基金项目: 985工程 一期建设经费和 十五 211工程 建 设经费资助的项目. 在地震、海啸、洪涝、干旱等各种灾害中,火灾的发生频度高居各灾种之首。近年来发生的诸多 因火而导致的结构破坏事件使得结构耐火问题受到空前的重视,这些灾难包括 911 事件、2004年2月15日吉林市中百商厦特大火灾、2003年11月3日衡阳市衡州大厦特大火灾坍塌事故、2003年2月2日哈尔滨市天潭酒店特大火灾、2000年12月25日洛阳市东都商厦特大火灾等。 在我国经济快速持续发展,建筑业占国内GDP 份额不断增长的同时,关注因火灾引起的结构毁坏,研究结构耐火性能及火灾后结构损伤评估成了刻不容缓的大事。 建筑构件耐火试验是研究结构耐火性能的重要手段,这类试验一般采用耐火试验炉进行。耐火试验炉提供一个人造的室内火灾温度场,配合以对试验构件施加的荷载及边界约束,并且在试验构件中 布置测温热电偶,可用于研究构件内部温度场的发展过程以及构件在高温下的承载能力,从而为建筑构件抗火灾设计及火灾后结构的损伤评估与修复加固提供科学依据。 建筑构件耐火试验炉的研制内容主要由以下几点组成:炉型的确定,温度和压力的控制和加载系统和数据采集系统。 1 炉型的确定 耐火试验炉的设计有两种不同的思路:一种是设计大型的多功能炉,满足各种不同类型构件的试验需要;另一种是根据不同的试验构件分别设计炉型,比如水平炉用于梁、板构件试验,柱炉用于柱式构件试验,墙炉用于墙、门、窗构件等。总体而言,炉型选择是由经济条件、技术条件和场地条件等决定的。 炉膛尺寸应能适应一般的检测和试验要求。1987年英国颁布的BS476、Part 20和1999年我国制订的?建筑构件耐火试验方法#(GB /T 9978 1999)都对耐火试验构件的尺寸提出了要求,其中BS476、Part 20还对试件受火面到炉内壁的距离作了建议,由此可以确定炉膛的尺寸。 ISSN 1002-4956 CN11-2034/T 实 验 技 术 与 管 理 Experi m entalT echnol ogy and M anage m ent 第24卷 第3期 2007年3月 Vo.l 24 N o .3 M ar .2007
解决方案编号：LX-FS-A91089 建筑结构耐火性能分析标准范本 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
建筑结构耐火性能分析标准范本 使用说明：本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 本节介绍了主要的建筑结构形式以及各种建筑结构耐火性能的特点、影响建筑结构耐火性能的主要因素、火灾下建筑结构及构件极限状态的定义、建筑结构耐火时间计算模型的选取方法及计算步骤、钢结构和混凝土结构的耐火时间计算方法、整体结构耐火时间计算的方法和步骤等。 一、影响建筑结构耐火性能的因素 （一）结构类型 1.钢结构 钢结构是由钢材制作结构，包括钢框架结构、钢网架结构和钢网壳结构、大跨交叉梁系结构。钢结构
建筑设计防火规范中的 可燃物 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
易爆物 易爆物一般是指某些因受到骤热、撞击、引燃，甚至磨擦等因素就能发生剧烈的化学反应，而导致爆炸的物质和混合物。典型的易爆物有硝化甘油、三硝基甲苯（TNT）等，还有一些强氧化性的物质如氯酸钾、高锰酸钾、硝酸钾、硝酸铵等与可燃物如木炭、红磷、镁粉、锌粉等的混合物。此外，还有可燃性气体、蒸气或粉尘与空气（或氧气）在爆炸极限范围内的混合物等。 易爆物必须隔离存放在安全的专用场所或设备中。强氧化性物质不能和可燃性物质存放在一起，并避免接近热源和阳光直射，杜绝火种，取用时要轻拿轻放。 在实验室实验过程中，固体试剂不能任意混合研磨，也不能将残液任意相混合，对剩余的含易爆物的废渣、废液要经处理确认安全后才能投入废物缸内，废物缸也要及时处理，不能搁置过久。 易燃物 一般来说，易燃物指的是那些易燃的气体和液体，容易燃烧、自燃或遇水可以燃烧的固体以及一些可以引起其它物质燃烧的物质等。如液化石油气、酒精、氢气、硫、磷、镁粉、铝粉、樟脑、硝化纤维等。还有如白磷等一类暴露在空气中就能自行燃烧的易燃物，以及遇水能剧烈反应产生可燃性气体而致燃的金属钾、钠和碳化钙等。这些易燃物都应严格按照各自的储存和使用规则单独存放于阴凉通风并远离火种的特定场所。在用易燃物进行加热或燃烧时，要严格遵守操作规程，使用易挥发的可燃液体时，要防止其蒸气逸散，实验装置要严密，不能漏气，绝对不能在燃烧的火焰附近转移或添加易燃物。 可燃物的定义和种类 (一) 可燃物的定义 顾名思义，可燃物就是可以燃烧的物质。实验得知，绝大部分有机物和少部分无机物都是可燃物。还有人通过总结各种物质的物理化学性质，如氧化反应性、燃烧热和导热系数等，对可燃物做出如下粗略的判定：可燃物应能与氧化合，其燃烧热一般大于mol、导热系数一般小于×10-3J/cm·s·℃。上述判定指标是很粗造的，有很多例外的情况。 (二)可燃物的种类 可燃物种类繁多，不胜枚举。根据化学结构不同，可燃物可分为无机可燃物和有机可燃物两大类。无机可燃物中的无机单质有：钾、钠、钙、镁、磷、硫、硅、氢等；无机化合物有：一氧化碳、氨、硫化氢、磷化氢、二硫化碳、联氨、氢氰酸等。有机可燃物可分成低分子的和高分子的，又可分成天然的和合成的。有机物中除了多卤代烃如四氯化碳、二氟-氯一溴甲烷(1211)等不燃且可作灭火剂之外，其它绝大部分有机物都是可燃物。有机可燃物有：天然气、液化石油气、汽油、煤油、柴油、原油、酒精、豆油、煤、木材、棉、麻、纸以及三大合成材料(合成塑料、合成橡胶、合成纤维)等。 根据可燃物的物态和火灾危险特性的不同，参照危险货物的分类方法，取其中有燃烧爆炸危险性的种类，再加上一般的可燃物(不属于危险货物的可燃物)，可将可燃物分成六大类，即爆炸性物质；自燃性物质；遇水燃烧物质；可燃气体；易燃与可燃液体；易燃、可燃和难燃固体等六大类。危险货物分类中能够燃烧的毒害品、放射性物品及腐蚀品根据物态和性质分属于上述六大类可燃物。应指出，氧化剂中的有机过氧化物等，因其自身能够分解并含碳氢元素，所以它们也是可燃的物质。另外，爆炸性物质一类中某些爆炸性化合物如硝化甘油等分子结构中含有
高层建筑结构与抗震模拟试卷 一、填空题（每空1分，共20分） 1、高层建筑结构平面不规则分为、、 几种类型。 2、高层建筑基础类型有、和。 3、框架结构近似手算方法包括、、 。 4、高层建筑框架结构柱反弯点高度应考虑、 、的影响。 5、隔震又称为“主动防震”，常用的隔震形式包括、、、 。 6、对于钢筋混凝土框架和抗震墙之类的杆系构件，抗震设计的优化准则是四强四弱，包括： 、、、。 二、单项选择题（每题2分，共10分） １、高层建筑采用（）限制来保证结构满足舒适度要求。 A、层间位移 B、顶点最大位移 C、最大位移与层高比值 D、顶点最大加速度 2、高层建筑地震作用计算宜采用（）。 A、底部剪力法 B、振型分解反应谱法 C、弹性时程分析法 D、弹塑性时程分析法 3、当框架结构梁与柱线刚度之比超过（）时，反弯点计算假定满足工程设计精度要求。 A、2 B、3 C、4 D、5 4、联肢剪力墙计算宜选用（）分析方法。 A、材料力学分析法 B、连续化方法 C、壁式框架分析法 D、有限元法 5、框剪结构侧移曲线为（）。 A、弯曲型 B、剪切型 C、弯剪型 D、复合型 三、多项选择题（将正确的答案的编号填入括弧中，完全选对才得分，否则不得分，每小题4分，共20分） 1、抗震设防结构布置原则（） A、合理设置沉降缝 B、合理选择结构体系 C、足够的变形能力 D、增大自重 E、增加基础埋深 2、框架梁最不利内力组合有（） A、端区-M max，+M max，V max B、端区M max及对应N，V C、中间+M max D、中间M max及对应N，V E、端区N max及对应M，V 3、双肢和多肢剪力墙内力和位移计算中假定（） A、连梁反弯点在跨中 B、各墙肢刚度接近 C、考虑D值修正 D、墙肢应考虑轴向变形影响 E、考虑反弯点修正 4、高层建筑结构整体抗震性能取决于（） A、构件的强度和变形能力 B、结构的刚度
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 建筑结构耐火性能分析(新编 版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
建筑结构耐火性能分析(新编版) 本节介绍了主要的建筑结构形式以及各种建筑结构耐火性能的特点、影响建筑结构耐火性能的主要因素、火灾下建筑结构及构件极限状态的定义、建筑结构耐火时间计算模型的选取方法及计算步骤、钢结构和混凝土结构的耐火时间计算方法、整体结构耐火时间计算的方法和步骤等。 一、影响建筑结构耐火性能的因素 （一）结构类型 1.钢结构 钢结构是由钢材制作结构，包括钢框架结构、钢网架结构和钢网壳结构、大跨交叉梁系结构。钢结构具有施工机械化程度高、抗震性能好等优点，但钢结构的最大缺点是耐火性能较差，需要采取涂覆钢结构防火涂料等防火措施才能耐受一定规模的火灾。在高大空间等钢结构建筑中，在进行钢结构耐火性能分析的基础上，如果
火灾下钢结构周围的温度较低，并能保持结构安全时，钢结构可不必采取防火措施。 2.钢筋混凝土结构 钢筋混凝土结构是在混凝土配置钢筋形成的结构，混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，二者共同承担荷载。当建筑结构耐火重要性较高，火灾荷载较大、人员密度较大或建筑结构受力复杂的场合时，钢筋混凝土结构的耐火能力也可能不满足要求。这时，需要进行钢筋混凝土结构及构件的耐火性能评估，确定结构的耐火性能是否满足要求。 3.钢-混凝土组合结构 （1）型钢混凝土结构。型钢混凝土结构是将型钢埋入钢筋混凝土结构形成一种组合结构，截面形式如图5-4-15所示。适合大跨、重载结构。由于型钢被混凝土包裹，火灾下钢材的温度较低，型钢混凝土结构的耐火性能较好。 图5-4-15型钢混凝土结构 （2）钢管混凝土结构。钢管混凝土结构是由钢和混凝土两种材
编号：SM-ZD-53038 建筑结构耐火性能分析Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
建筑结构耐火性能分析 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 本节介绍了主要的建筑结构形式以及各种建筑结构耐火性能的特点、影响建筑结构耐火性能的主要因素、火灾下建筑结构及构件极限状态的定义、建筑结构耐火时间计算模型的选取方法及计算步骤、钢结构和混凝土结构的耐火时间计算方法、整体结构耐火时间计算的方法和步骤等。 一、影响建筑结构耐火性能的因素 （一）结构类型 1.钢结构 钢结构是由钢材制作结构，包括钢框架结构、钢网架结构和钢网壳结构、大跨交叉梁系结构。钢结构具有施工机械化程度高、抗震性能好等优点，但钢结构的最大缺点是耐火性能较差，需要采取涂覆钢结构防火涂料等防火措施才能耐受一定规模的火灾。在高大空间等钢结构建筑中，在进行钢结构耐火性能分析的基础上，如果火灾下钢结构周围的温度
安全管理编号：LX-FS-A55664 建筑结构的耐火设计 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
建筑结构的耐火设计 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1．建筑结构耐火的作用与意义 保证建筑物的结构安全是在建筑物内开展各种活动的基本条件，也是楼内的财产得以依附的基础。一旦建筑物的主体结构受到毁坏，楼内的一切将无所依存。火灾是造成建筑物破坏的严重灾害之一，燃烧产生的高温可以对建筑结构造成严重的影响。 建筑构件的强度取决于建筑材料的性能，而建筑材料的性能会随着温度的升高而发生很大变化。例如，在200℃时，混凝土的弹性模量可降至常温下弹性模量的一半；到400℃时，更降至常温下弹性模量的15％左右。又如到550℃左右时，钢材便会软化
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间：2016-06-27T14:51:54.553Z 来源：《基层建设》2016年5期作者：隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 摘要：对于普通建筑物的结构抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题： 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定； 2在中震作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法； 3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步，现在的建筑物体型复杂，结构新颖，超高超限越来越多，因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢？ 《抗规》条文说明1.0.1条指出，对大多数结构，可只进行第一阶段设计（即小震下的弹性计算），而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的结构反应和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度，即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标，而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点，设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言，利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍（αmax=0.23）取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点，中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念，两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计，设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数，保留材料、荷载等分项系数，对应地保留了结构的安全度和可靠度，结构仍属于弹性阶段，属正常设计。中震不屈服设计，设计中除了地震内力不作调整，同时也取消了材料、荷载等分项系数，对应地不考虑结构的安全度和可靠度，结构已经处于弹塑性阶段，属承载力极限状态设计，是一种基于性能的设计方法。由此可见，中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计，而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类，以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法，介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数，则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数，屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算：地震信息中抗震等级均为四级；αmax按表3取值；总信息中风荷载不参加计算；勾选地震信息中的按中震（或大震）不屈服做结构设计选项；其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算：主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级：四级；主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数：定义中震反应谱，在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表3计算所得；总信息中风荷载不参加计算；主菜单→结果→荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0；主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数：将材料分项系数取为1.0；其它同小震。 3.3.4 ETABS计算：选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级：四级；定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱，地震影响系数最大值αmax取值，其余参数按《抗规》；静荷载工况中不定义风荷载作用；定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ；定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数：二十二层框支剪力墙结构，三层楼面转换，无地下室，首、二层4.5米，标准层3.5米，总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76，长宽比1.22；抗震参数，7 度，第一组，0.10g；场地II类；风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。
建筑构件的燃烧性能和耐火极限 建筑构件主要包括建筑内的墙、柱、梁、楼板、门、窗等，一般来讲，建筑构件的耐火性能包括两部分内容，：一是构件的燃烧性能，二是构件的耐火极限。耐火建筑构配件在火灾中起着阻止火势蔓延、延长支撑时间的作用。 一、建筑构件的燃烧性能 建筑构件的燃烧性能，主要是指组成建筑构件材料的燃烧性能。而材料的燃烧性能，有些得到共识而无需进行检测，如钢材、混凝土、石膏等，但有些材料特别是一些新型建材，则需要通过试验来确定其燃烧性能。除有一些特别规定外，大部分建筑材料的燃烧性能可按GB 8624等相关标准确定（详见本章第二节“建筑材料的燃烧性能及分级”）。通常，我国把建筑构件按其燃烧性能分为三类，即不燃性、难燃性和可燃性。 1.不燃性 用不燃烧性材料做成的构件统称为不燃性构件。不燃烧材料是指在空气中受到火烧或高温作用时不起火，不微燃，不炭化的材料。如钢材、混凝土、砖、石、砌块、石膏板等。 2.难燃性 凡用难燃烧性材料做成的构件或用燃烧性材料做成而用非燃烧性材料做保护层的构件统称为难燃性构件。难燃烧性材料是指在空气中受到火烧或高温作用时难起火、难微燃、难炭化，当火源移走后燃烧或微燃立即停止的材料。如沥青混凝土、经阻燃处理后的木材、塑料、水泥、刨花板、板条抹灰墙等。 3.可燃性
凡用燃烧性材料做成的构件统称为可燃性构件。燃烧性材料是指在空气中受到火烧或高温作用时立即起火或微燃，且火源移走后仍继续燃烧或微燃的材料。如木材、竹子、刨花板、保丽板、塑料等。 为确保建筑物在受到火灾危害时，一定时间内不垮塌，并阻止、延缓火灾的蔓延，建筑构件多采用不燃烧材料或难燃材料。这些材料在受火时，不会被引燃或很难被引燃，从而降低了结构在短时间内破坏的可能性。这类材料如混凝土、粉煤灰、炉渣、陶粒、钢材、珍珠岩、石膏以及一些经过阻燃处理的有机材料等不燃或难燃材料。建筑构件的选用上，总是尽可能不增加建筑物的火灾荷载。 二、建筑构件的耐火极限 （一）耐火极限的概念 耐火极限是指建筑构件按时间-温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性或失去隔火作用时止的这段时间，用小时（h）表示。其中，支持能力是指在标准耐火试验条件下，承重或非承重建筑构件在一定时间内抵抗垮塌的能力；耐火完整性是指在标准耐火试验条件下，建筑分隔构件当某一面受火时，能在一定时间内防止火焰和热气穿透或在背火面出现火焰的能力；耐火隔热性是指在标准耐火试验条件下，建筑分隔构件当某一面受火时，能在一定时间内其背火面温度不超过规定值的能力。 （二）影响耐火极限的要素 在火灾中，建筑耐火构配件起着阻止火势蔓延扩大、延长支撑时间的作用，它们的耐火性能直接决定着建筑物在火灾中的失稳和倒塌的时间。影响建筑构配件耐火性能的因素较多，主要有：材料本身的
钢结构抗震性能分析 摘要：钢结构建筑具有建设速度快、工业化程度比较高、技术经济指标好、抗震性能相比较其他建筑材料比较优越，所以能够广泛地应用于建筑的各个领域，有着得天独厚的发展优势。本文对钢结构建筑的抗震性能进行分析，总结出钢结构抗震的特点及在建设中的应用，分析了几种钢结构所具有的抗震性能，为建筑中明确钢结构的抗震性能找到了依据。 关键词：建筑；钢结构；发展；抗震；分析 引言 近几年，随着我国建筑产业高速发展，钢铁材料和结构体逐渐呈现多元化的发展趋势，建筑行业的发展也更是各具特色。作为现代建筑领域新兴的钢结构建筑，也越来越被建筑界所重视，这对地震多发的地区，建筑在地震中由于倒坍所造成的灾害，将会成为地震灾害中，对于生命和财产安全中，最具破坏力和杀伤力的直接因素，这就需要不断加强钢结构的抗震性能，提升钢结构建筑抗震的能力 1 钢结构的特点 优质的钢结构具有良好的延伸性，能够将震动时发生的波动抵消掉。对于钢结构在抗拉、抗压、抗剪的强度要求上都很高，特别是钢结构需要凭着工艺制造，利用其所具有的高延性，提升其在地震中的抗震能力[1]。钢结构通过自身的塑性变形特点，达到吸收和消耗震动过程中，抵抗强烈地震的能力。 2 建筑中的钢结构体系 在钢结构建筑中，用的较多钢结构框架体系有纯框架结构、中心支撑结构、偏心支撑结构等。纯框架结构延性和抗震性能比较好，但是由于抗侧刚度比较差，一般不太适合用于层数比较高的建筑。以中心支撑的钢结构框架结构抗侧刚度大，适用于层数较高的建筑。由于一些钢结构支撑构件，具有的滞回性能较差，对于耗散的震动的能量有限，抗震性能没有钢结构纯框架的性能好。钢结构的框架偏心支撑结构，还可以通过偏心连梁进行剪切，达到耗散地震的能量，保证通过钢结构框架的支撑不丧失稳定，这种抗震性能的效果，优于中心支撑的钢结构框架[2]，并且其弹性阶段的刚度也接近中心支撑框架。如果采用能与钢结构框架抗侧刚度相匹配含有钢板的剪力墙，还有带竖缝剪力墙的钢结构代替支撑，可以构成具有钢结构框架的抗震墙板结构，其抗震的性能强于由钢结构框架构成的中心支撑结构。当房屋建筑的刚度要求更高时，一般都可以采用沿着建筑周边，有秩序地进行设置一些密柱深梁框架，来构成钢结构的框筒结构。这样设计安装的框筒结构抗侧刚度大，能够起到具有良好抗震性能的效果。 3 建筑中钢结构的抗震性能分析
石膏砌块耐火性能研究 一、理论分析 石膏砌块是以建筑石膏为主要原料，经加水搅拌、浇注成型和干燥而制成的块状轻质建筑石膏制品。具有隔声防火、施工便捷等多项优点，是一种低碳环保、健康、符合时代发展要求的新型墙体材料[1]。 二水石膏具有在不同的煅烧温度下产生不同的煅烧产物的特性。当加热温度达到65℃时，二水石膏就开始释出结构水，但脱水速度比较慢。在107℃左右、水蒸气压达971mmHg 时，脱水速度迅速变快。随着温度继续升高，脱水更为加快，在l 70-l90℃时，二水石膏以很快的速度脱水变为α-半水石膏或β-半水石膏。当温度继续升高到220℃和320～360℃时，半水石膏则继续脱水变为α可溶性的无水石膏。但220℃条件下生成的无水百膏比较容易在空气中吸水变成半水石膏。在450-700℃期间变成的无水石膏则为不溶性无水石膏。这种无水石膏即我们通常说的“死烧”石膏；它很难溶于水，几乎不凝结，而且不具有强度。[2]继续加热至800℃时，无水石膏开始分解为CaO 和SO 2 加O 2 等，这时的凝结能力主要是靠CaO 的凝结作用而不是石膏了。这种分解在1050℃以后更为激烈，到1350℃才结束。在还原气氛下，有利于CaSO 4 的分解。 当石膏砌块遇火时，随着温度的升高，二水石膏分子结构中的结晶水开始脱去，其分子结构发生变化，变化状态依次是CaSO 4·2H 2O →CaSO 4·1/2H 2O →CaSO 4Ⅲ（可溶性无水膏）→CaSO 4Ⅱ（慢溶性无水膏）[2]。 CaSO 4·2H 2O 107170-???? →℃ CaSO 4·1/2H 2O+3/2 H 2O CaSO 4·1/2H 2O 170-300???? →℃CaSO 4Ⅲ+1/2 H 2O CaSO 4Ⅲ 300-1000????→℃CaSO4Ⅱ 二、实验安排 1、实验准备 实验原料：600×500×100 实心砌块（30片）、粘结砂浆（1袋，40kg/袋） 实验器具：不锈钢抹灰刀、刮刀、手工锯子（1把）、橡胶锤、水平标定仪、封包线若干等。 2、实验墙砌筑要求 A 、在活动架子的中轴面上垒砌出3×3m 2墙面。 B 、要求粘结处砂浆务必饱满充盈，且平整美观。 C 、石膏墙面周边与活动架子之间缝隙，使用耐火石棉封堵，应使密封完好。
建筑防火类别和耐火等级 建筑防火分类 根据建筑物的高度、层数及火灾危险性，对建筑物防火设计进行分类，世界各国有各自的规定。我国现行建筑防火设计规范将建筑分为《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》及一些特殊建筑设计防火规范等。《建筑设计防火规范》（一般称“低规”）适用于9层及9层以下的住宅和建筑高度不超过24米的其他民用建筑，以及建筑高度超过24米的单层公共建筑，单层、多层和高层工业建筑。《高层民用建筑设计防火规范》（一般称“高规”）适用于10层及双层以上的居住建筑；建筑高度超过24米的公共建筑。当高层建筑的建筑高度超过250米时，建筑设计采取的特殊防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。高层建筑根据其使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等分为一类和二类。高层一类建筑包括居住建筑中的高级住宅、19层及19层以上的普通住宅；公共建筑中的医院、高级旅馆；建筑高度超过50米或每层建筑面积超过1000平方米的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼；建筑高度超过50米或每层建筑面积超过1500平方米的商住楼；中央和省级（含计划单列市）广播电视楼；网局级和省级（含计划单列市）电力调度楼；省级（含计划单列市）邮政楼、防灾指挥调度楼；藏书超过100万册的图书馆、书库；重要的办公楼、科研楼、档案楼；建筑物高度超过50米的教学楼和普通旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等。高层二类建筑包括10层至18层的普通住宅；除一类建筑以外的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼、商住楼、图书馆、书库；省级以下的邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼；建筑高度不超过50米的教学楼和普通旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等。 耐火等级 是衡量建筑物耐火程度的分级标度，规定建筑物的耐火等级是建筑设计防火规范中规定的防火技术措施中的最基本措施之一。 耐火等级-建筑物的耐火等级的划分基准和依据 为了保证建筑物的安全，必须采取必要的防火措施，使之具有一定的耐火性，即使发生了火灾也不至于造成太大的损失，通常用耐火等级来表示建筑物所具有的耐火性。 一座建筑物的耐火等级不是由一两个构件的耐火性决定的，是由组成建筑物的所有构件的耐火性决定的，即是由组成建筑物的墙、柱、梁、楼板等主要构件的燃烧性能和耐火极限决定的。 我国现行规范选择楼板作为确定耐火极限等级的基准，因为对建筑物来说楼板是最具代表性的一种至关重要的构件。在制定分级标准时首先确定各耐火等级建筑物中楼板的耐火极限，然后将其它建筑构件与楼板相比较，在建筑结构中所占的地位比楼板重要的，可适当提高其耐火极限要求，否则反之。根据我国国情，并参照其他国家的标准，《高层民用建筑设计防火规范》把高层民用建筑耐火等级分为一、二级；《建筑设计防火规范》分为一、二、三、四级，一级最高，四级最低。 各耐火等级的建筑物除规定了建筑构件最低耐火极限外，对其燃烧性能也有具体要求，因为具有相同耐火极限的构件若其燃烧性能不同，其在火灾中的情况是不同的。 耐火等级-建筑物耐火等级的选定条件 确定建筑物耐火等级的目的，主要是使不同用途的建筑物具有与之相适应的耐火性能，从而实现安全与经济的统一。 确定建筑物的耐火等级主要考虑以下几个方面的因素： 1．建筑物的重要性。 2．建筑物的火灾危险性。 3．建筑物的高度。 4．建筑物的火灾荷载。
浅谈高层建筑抗震的现状及发展前景 （中国矿业大学建筑工程学院土木11-5班马绪文） 摘要:对于一个高层结构的设计,遇到的问题可能错综复杂,只能具体问题具体分析。工程实践表明在高层结构的设计过程中,设计人员只有抗震概念清晰,构造措施得当,应用合适的结构分析软件三者有机结合才能取得比较理想的结果,在这个过程中抗震构造重于结构计算。本文对建筑抗震进行必要的理论分析,从而探索高层建筑的设计理念、方法,采取必要的抗震措施并简述其发展前景。 关键词:高层建筑;抗震;结构设计 现阶段,土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善,如果可以在结构与地基的材料特性,动力响应,计算理论,稳定标准诸方面得到符合实际的发展,自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。 1 高层建筑抗震设计特点 第一，控制建筑物的侧移是重要的指标。在地震荷载作用下，建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位，所以建筑物会产生明显的侧移，随建筑结构的高度不断曾加，结构的侧向位移迅速增大，但该变形要在一定限度之内，这样才能保证结构安全以及使用功能。 第二，地震荷载中的水平荷载是决定因素。水平荷载会使建筑物产生倾覆力矩，并且在结构的竖向构件中引起很大的轴力，这些都与建筑物高度的两次方成正比，故随建筑结构高度的曾加，水平载荷大相径庭。对高度一定的建筑物而言，竖向荷载基本上是不变的，但是随着建筑物的质量、刚度等动力特性的不同，水平地震荷载和风荷载的变化是比较大的。 第三，要重视建筑结构的延性设计。高层建筑结构随着高度增加，刚度减小，显得更柔，在地震荷载作用下变形较大。这就要求建筑结构要有足够的变形能力，使结构进入塑性变形阶段仍然安全，需要在结构构造上采取有利的措施，使得建筑结构具有足够的延性。 2 建筑抗震的理论分析 2.1 建筑结构抗震规范简介 建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。 2.2 抗震设计的理论 拟静力理论：拟静力理论是20世纪10～40年代发展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于
几种建筑结构抗震性能比较与分析 1.前言 地震是一种突发性的自然灾害，至今可预报性仍然很低。强烈地震发生时会使建筑物产生沿竖直和水平方向的加速度，给建筑局部构件以严重破坏，严重时甚至造成整体结构的倒塌，并造成人身和财产的巨大损失。由于建筑物依附在地球表面，建筑物受地震破坏的方式主要受地震波的传播方式影响。通常，地震对建筑物的破坏有三种方式：上下颠簸、水平摇摆、左右扭转。多数时候，还是三种方式的复合作用。地震波传播方式有纵波、横波、面波，由于地球表层岩性的复杂性，传播过程中也会出现像激流中“漩涡”的复杂情况。 我国属地震多发国家，需要考虑抗震设防的地域辽阔。自五十年代开始，在国际抗震理论的推动下，我国逐渐形成了自己的抗震设防的特色。经过充分的研究和大量的实践，在2001年新修订的抗震设计规范(gb5001122001)中，建筑物的抗震能力较之前的规范可提高10 %以上，其技术含量达到国际先进水平。但是受经济实力的限制，我国建筑安全可靠度的设置仍低于欧美等发达国家。因此研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。 2.几种建筑结构的特点及抗震分析 目前，我国主要民用建筑的结构主要有三类：底框结构、砌体结构和混凝土结构 2.1底框结构
底框结构能够在建筑物底层形成大空间，是我国现阶段经济条件下特有的一种结构。这种结构多用于临街的住宅、办公楼等建筑在底层设置商店、饭店、邮局或银行等。这样，房屋的上面几层为纵横墙较多的砌体承重结构，而底层则因使用要求上需要大空间的原因采用框架结构形成了砖混底层框架结构。但这种结构形式在抗震性能方面却是不利的：上部砖混结构部分纵横墙较密，不仅重量大, 抗侧移刚度也大，而底框部分抗侧移刚度则较小，形成“上刚下柔” 的结构体系。地震位移反应相对集中于底层，引起底层的严重破坏，从而危及整个房屋的安全。 底框结构建筑因其在使用上的方便性和灵活性而被广泛采用，但是从抗震角度来看它是一种不合理的结构形式。这类结构的体系亦较混乱，由于经济原因，大多尽可能少用混凝土框架，导致框架和砌体承重墙抗侧力构件的承载力和变形能力很不协调，平面抗侧刚度极不均匀心。这类结构的震害现象主要表现为底部框架由于变形集中而破坏，或上部砌体结构破坏。其具体表现为： 1.由于刚度突变，底框和上部砖混的结合处成为底框结构的薄弱环节。底框结构刚度大，上部砖混结构破坏；砖混结构刚度大，底框结构破坏。 2.在底框结构建筑中，如果底部为多层框架结构的混合结构，则由于底层设置抗震墙，底框的坍塌减少；而上部砖混的坍塌增多。 3.圈梁和构造柱的设置对上部结构的抗震起到关键作用
建筑结构耐火性能分析示 范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
建筑结构耐火性能分析示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 本节介绍了主要的建筑结构形式以及各种建筑结构耐 火性能的特点、影响建筑结构耐火性能的主要因素、火灾 下建筑结构及构件极限状态的定义、建筑结构耐火时间计 算模型的选取方法及计算步骤、钢结构和混凝土结构的耐 火时间计算方法、整体结构耐火时间计算的方法和步骤 等。 一、影响建筑结构耐火性能的因素 （一）结构类型 1.钢结构 钢结构是由钢材制作结构，包括钢框架结构、钢网架 结构和钢网壳结构、大跨交叉梁系结构。钢结构具有施工 机械化程度高、抗震性能好等优点，但钢结构的最大缺点
是耐火性能较差，需要采取涂覆钢结构防火涂料等防火措施才能耐受一定规模的火灾。在高大空间等钢结构建筑中，在进行钢结构耐火性能分析的基础上，如果火灾下钢结构周围的温度较低，并能保持结构安全时，钢结构可不必采取防火措施。 2.钢筋混凝土结构 钢筋混凝土结构是在混凝土配置钢筋形成的结构，混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，二者共同承担荷载。当建筑结构耐火重要性较高，火灾荷载较大、人员密度较大或建筑结构受力复杂的场合时，钢筋混凝土结构的耐火能力也可能不满足要求。这时，需要进行钢筋混凝土结构及构件的耐火性能评估，确定结构的耐火性能是否满足要求。 3.钢-混凝土组合结构 （1）型钢混凝土结构。型钢混凝土结构是将型钢埋入
建筑结构的耐火设计参考 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
建筑结构的耐火设计参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1．建筑结构耐火的作用与意义 保证建筑物的结构安全是在建筑物内开展各种活动的 基本条件，也是楼内的财产得以依附的基础。一旦建筑物 的主体结构受到毁坏，楼内的一切将无所依存。火灾是造 成建筑物破坏的严重灾害之一，燃烧产生的高温可以对建 筑结构造成严重的影响。 建筑构件的强度取决于建筑材料的性能，而建筑材料 的性能会随着温度的升高而发生很大变化。例如，在 200℃时，混凝土的弹性模量可降至常温下弹性模量的一 半；到400℃时，更降至常温下弹性模量的15％左右。又 如到550℃左右时，钢材便会软化到完全丧失支撑能力。 然而在建筑火灾中，起火区域的温度往往可高达1000℃左
右，这样的高温势必会大大减低建筑构件的强度。因此所有的建筑构件都必须具有足够的耐火性能。 为了防止建筑结构受到损坏，必须在温度升高接近危险极限之前将火灾控制住或将火灾扑灭。如果在设定的火灾条件下，在预定时间内无法避免构件到达危险极限，那么就必须对其采取其他的保护措施，甚至更换构件的材料。 2．建筑构件耐火性能的判定 根据现有规范，建筑构件的耐火性能是用耐火极限表示的。所谓耐火极限指的是将建筑构件置于标准火灾环境下，从构件开始受热算起，到其失去支撑能力，或发生穿透性裂缝，或背火面的温度升高到设定温度（一般取为220℃）所经历的时间。 标准火灾环境是一种人为设计的炉内燃烧环境。试验