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T_d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；
      A_n——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T_d，应取临界温度T'_d、T''_d中的较小者。临界温度T'_d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T''_d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。

注：表中λ为构件的长细比， f_y为常温下钢材强度标准值。
7.2.3 单轴受弯钢构件的临界温度T_d应取下列临界温度T'_d、T''_d中的较小者：
    1 临界温度T'_d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；
      W_n——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T''_d应根据构件稳定荷载比R'和常温下受弯构件的稳定系数φ_b按表7.2.3确定T''_d，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；
      φ_b——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T_d，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；
      M_x、M_y——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；
      A_n——钢构件最不利截面的净截面面积；
      W_nx、W_ny——对强轴和弱轴的净截面模量；
      γ_x、γ_y——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T_d应取下列临界温度T'_d、T''_dx、T''_dy中的最小者：

    1 临界温度T'_d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T''_dx应根据绕强轴x轴弯曲的构件稳定荷载比R'x和长细比λx分别按表7.2.5-1和表7.2.5-2确定，R'x应按下列公式计算：

式中：M_x、M_y——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；
      W_x、W_y——对强轴和弱轴的毛截面模量；
      N'_Ex——绕强轴弯曲的参数；
      E_s——常温下钢材的弹性模量；
      λ_x——对强轴的长细比；
      φ_x——常温下轴心受压构件对强轴失稳的稳定系数；
      φ_by——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；
      γ_x——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；
      β_mx——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；
      β_ty——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T''_dy应根据绕强轴y轴弯曲的构件稳定荷载比R'_y和长细比λ_y分别按表7.2.5-1和表7.2.5-2确定，R'_y应按下列公式计算。

式中：N'_Ey——绕强轴弯曲的参数；
      λ_y——钢构件对弱轴的长细比；
      φ_y——常温下轴心受压构件对弱轴失稳的稳定系数；
      φ_bx——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；
      γ_y——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T_d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；
      W_p——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T_d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：R_i——防火保护层的等效热阻（m²·℃/W）；
      T_d——钢构件的临界温度（℃）；
      T_s0——钢构件的初始温度（℃），可取20℃；
      t_m——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；
      F_i/V——有防火保护钢构件的截面形状系数（m^-1）；
      d_i——防火保护层的设计厚度（m）；
      λ_i——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。