14个钢结构设计师必看问答丨钢结构防火设计常见问题（第三弹）

14个钢结构设计师必看问答丨钢结构防火设计常见问题（第三弹）

　　邮箱采集软件,伏羲软件,儿童早教软件自2018年4月1日《建筑钢结构防火技术规范》(GB51249-2017)执行以来，至今已有四年。

　　答：经检查，该模型中使用了薄壁型构件，程序目前不支持薄壁型钢构件和格构式钢构件的防火设计（包括钢框架三维设计）。当程序给出的防火设计结果全为0.00时，除了截面为薄壁型钢构件的原因外还可能是防火设计参数设置不对，可通过构件级防火设计菜单查看防火设计参数设置是否正确（如耐火极限设置为0小时，则计算结果也将全部为0.00）。

　　Q2：三维钢框架结构进行防火设计时，防火涂料选为膨胀型，涂层厚度计算结果为-99998是什么意思？

　　答：出现涂料厚度为-99998的原因是程序目前无法在钢框架三维中计算膨胀型防火涂料的厚度，只能计算到膨胀型防火涂料的等效热阻，厚度则显示为-99998。根据《建筑钢结构防火技术规程》5.3.3条，膨胀型防火涂料应给出最大使用厚度、最小使用厚度的等效热阻以及防火涂料使用厚度按最大使用厚度与最小使用厚度之差的1/4递增的等效热阻，其他厚度下的等效热阻可采用线性插值方法确定。目前在钢框架三维中还没有增加膨胀型防火涂料的等效热阻和厚度的之间的关系，因此无法输出涂料厚度。

　　Q3：三维钢框架结构进行防火设计时，为什么等效热阻计算结果为-99999.000？

　　答：经查该柱为钢管混凝土柱，对于钢管混凝土柱要满足一些条件才能进行防火设计，具体的条件可见《建筑钢结构防火技术规范》8.1.1条，由于该柱不满足规范前置要求，无法进行防火设计，故等效热阻输出为-99999.000（异常）。

　　Q4：钢结构二维模块进行防火设计，为何防火设计计算结果没有防火涂料厚度？

　　答：如果防火计算结果中仅有三个数值，没有防火涂料厚度，说明该模型中使用了膨胀型防火涂料且为V6或2021V1之前的版本。由于膨胀型防火涂料厚度与等效热阻不是线之前的版本没有添加膨胀型防火涂料厚度与等效热阻之间的对应关系，因此无法输出厚度（具体原因见第一部分二维模块防火设计对话框“膨胀型防火涂料参数”）。

　　Q5：防火设计时为何构件采用工字形截面计算的涂料厚度会比采用箱型截面计算的要大？

　　答：根据《钢结构防火设计规范》6.2.1和6.2.2条，钢构件的升温计算公式与构件的截面形状系数相关，由于工字形截面的形状系数比箱型截面的形状系数大，导致其他条件不变的前提下工字形截面计算的涂料厚度会箱型截面大。

　　答：V6、2021V1及之后的软件版本中可以输出膨胀型防火涂料的厚度，软件参照建筑钢结构防火技术规范7.2条，采用临界温度法进行防火设计。对于膨胀型防火涂料，参照7.2.8第一条计算出其等效热阻，再根据等效热阻与厚度之间关系插值得到涂料厚度；对于非膨胀型防火涂料，参照7.2.8第二条，根据非膨胀型防火涂料的等效热传导系数（由试验获得，厂家提供），软件能够计算出非膨胀型的防火保护层厚度。

　　建筑钢结构防火技术规范5.3.3条是膨胀型防火涂料等效热阻和厚度的关系，需要给定五个厚度对应的等效热阻（厂家提供），采用线性插值，才能求出某个特定厚度下的等效热阻。这也是之前版本软件对于膨胀型防火涂料，只输出等效热阻，没有输出保护层厚度的原因。

　　注意：当程序计算的厚度在设定的最大厚度和最小厚度之间时，厚度可以使用。但如果超出了最大厚度或最小厚度，则不建议使用，因为超出这个范围时插值的结果不一定正确，主要时厂家只给出了最小和最大厚度内的等效热阻，超过此范围的厚度和等效热阻间的关系无法确定，因此超过此范围的插值结果并不适用。

　　答：现在satwe和门刚二维的防火验算是按临界温度法计算的，没有考虑温度荷载效应（也就是火灾升温产生的内力），也不考虑吊车荷载；网架网壳模块的防火计算是考虑温度效应的，因为网架都是按轴心受力构件设计的。

　　Q8：《建筑钢结构防火技术规范》与《高层民用建筑钢结构技术规程》的防火设计公式不一样，对于框架梁、框架柱部分PKPM程序是否可以增加按《高层民用建筑钢结构技术规程》验算的选项？

　　答：目前程序各个模块的防火设计均是按照《建筑钢结构防火技术规范》来设计的，暂时没有计划要增加高钢规的防火设计功能，而且从规范的执行优先级上来说的话，《建筑钢结构防火技术规范》是要高于《高层民用建筑钢结构技术规程》的。

　　Q9：三维钢框架模型进行防火设计，梁提示应力比超限，无法进行防火设计，是何原因？该如何解决？

　　答：程序采用临界温度法进行防火设计，而临界温度法中构件的荷载比上限为0.9（《钢结构防火规范》7.2节），因此当构件的荷载比超过0.9时会提示无法进行防火设计（二维和三维中是一样的，荷载比超过0.9时将无法按照临界温度法进行防火设计）；此时如果一定要进行防火设计，只能是调整梁截面将荷载比降低到0.9以下方可。

　　答：对于钢管混凝土柱的防火设计，需要满足《建筑钢结构防火技术规范》中8.1.1条中的相关要求，包括材料强度、含钢率、长细比及偏心率等，一旦有不满足，程序将无法进行防火设计，并提示不满足规范要求。

　　答：Spas+PMSAP计算，目前没有增加防火验算，程序现在对二维门刚，satwe和网架网壳模块有增加防火验算。

　　答：系杆和支撑用柱建模模拟，是可以考虑防火验算的。工具箱有防火设计工具，可以提供梁柱和支撑构件的防火设计。

　　一般厂房中，檩条和墙梁都属于第一类檩条，按钢结构防火规范的说明，是可以不用进行防火验算的。

　　答：程序在计算防火时是没有考虑防火涂料的重量的，一般该重量可以通过自重放大的方式来考虑；构件信息中输出的构件重量不包括防火涂料的重量。

　　答：因目前satwe程序接口问题，导致在三维钢框架模型中定义了门式钢梁的梁构件无法进行防火设计，这种情况可以在工具箱——防火设计工具中计算。后续版本程序将解决这一问题。