浅谈钢结构防火设计，结构专业必须有防火设计的相关内容

很多结构设计者认为建筑物的防火设计应归类为建筑专业，与结构设计无关，其实不然。根据2022年12月新发布的《山东省建设工程消防设计审查验收技术指南(建筑、结构)》(下称《技术指南》)的要求，结构专业也必须有防火设计的相关内容(见以下图片)。

从历次火灾后调查报告来看，钢结构建筑在发生火灾后的受损较混凝土建筑更严重，耐火性能更差，本文章仅对钢结构的防火设计进行浅谈。

《钢结构通用规范》GB55006-2021、《钢结构设计标准》GB50017-2017、《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017(下称《钢结构防火规范》)等诸多规范或标准中，均明确要求钢结构应进行防火保护设计，并给出了设计方法，即耐火极限法、承载力法、临界温度法(见《钢结构防火规范》第3.2.6条)。

在以往的多个钢结构项目中，不少设计者仅采用耐火极限法，随着学习的不断深入，发现此方法存在不少缺点。对于结构设计来说，我们的防火保护措施主要为被动式，被动式防火设计与结构受力有很大关系，结构受力不一样，对涂料的要求也会不同，而耐火极限法无法解决此问题，如果工程均采用耐火极限法，就会存在不经济或者不安全的情况。同时，耐火极限法还需要特定截面及特定受火面等限值条件，这些也往往与实际工程不符。

目前阶段，耐火极限法主要用于组合楼板、檩条、格构柱、异形截面、疏散楼梯等构件，其他梁、柱等均建议采用承载力法或临界温度法进行计算，当进行网架、管桁架等以轴力为主的构件防火设计时，建议优先选用承载力法。

以下为承载力法、临界温度法的设计流程图。

在进行防火设计时，还应注意以下几个问题。

1、应根据《技术指南》编制防火设计说明。特别注明：当施工所用防火保护材料的等效热传导系数与设计要求不一致时，应根据防火保护层的等效热阻相等的原则确定保护层的施用厚度， 并经设计单位认可。见《技术指南》第10.1.2条：

2、设计说明中防火涂料的相关参数应与计算书一致。特别注意当采用膨胀型防火涂料时，因涂层厚度与膨胀层厚度和等效热传导系数均为非线性关系，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，该数值应由生产厂家提供，见《钢结构防火规范》第5.3.3条。

3、当采用非膨胀型防火涂料时，应考虑其自重对结构的影响。