湖北省建设工程消防设计审查验收疑难问题技术指南（2022年版）
第七章结构专业
7.1 一般规定
7.1.1 建筑承重结构的防火应符合以下功能要求：
建筑承重结构应保证其在受到火或高温作用后仍能在设计耐火时间内正常发挥功能。
7.1.2 兼作为建筑的外墙和屋顶、建筑内的防火分隔的结构构件或支承结构的防火尚
应符合以下功能要求：
1 建筑的外墙和屋顶应能在其设计耐火时间内防止火势蔓延至建筑内或建筑外；
2 建筑内的防火分隔应能在其设计耐火时间内防止火势蔓延至其他防火分隔区域。
7.1.3 建筑结构的防火设计方法。根据现行建筑防火规范，主要采用针对构件的耐火
极限法。即：在设计荷载作用下，火灾时结构构件的设计耐火极限不应小于其设计耐火
时间，按下式表明。
tm ≥ td
tm —— 火灾下结构构件的设计耐火极限（以下简称“耐火极限”）；
td —— 结构构件的设计耐火时间（以下简称“耐火时间”）。
7.1.4 结构专业防火设计与建筑专业防火设计的关系。
1 建筑结构防火设计是整个建筑防火设计的一部分，必须在建筑专业的防火设计基础上进行结构防火设计。结构防火设计不能低于建筑专业的防火设计要求。
2 对建筑物的耐火设计等级和所有建筑构件（包括结构构件）的耐火时间由建筑专业设计确定。结构专业应根据规范要求落实结构构件的耐火时间，然后设计结构构件的耐火极限不得小于其耐火时间。
3 建筑物中的非承重围护墙体，包括砌筑墙体，均应由建筑专业设计确定。结构专业对非承重围护砌筑墙体需做说明和构造设计，应注意落实其耐火极限是否满足规范要求的耐火时间。
4 防火墙由建筑专业设计确定。对防火墙的支承结构，结构专业应进行相应构件的防火设计。
5 建筑物轻钢屋顶上的轻质屋面板，由建筑专业设计确定。结构专业设计屋面板的支承结构，包括檩条、钢屋架（梁）、支撑等，并按相关要求做防火设计。
7.1.5 结构设计文件中应按照现行《建筑工程设计文件编制深度规定》、《建设工程消防设计审查验收工作细则》以及相关设计规范的规定，表达结构防火设计内容。
7.1.6 结构设计防火时，尚应注意加强结构的整体性和稳定性，防止火灾作用下的结构连续倒塌。
7.2 耐火时间与耐火极限要求
7.2.1 耐火时间指建筑或建筑构件受到火或高温作用后设计要求的仍能正常发挥功能的时间。设计耐火时间是对建筑或建筑构件在标准火灾条件下的耐火能力的要求，根据现行设计防火规范和法规文件确定。
由于现行建筑设计防火规范中主要采用耐火极限法进行耐火设计，耐火时间被表述为对构件耐火极限的下限值要求，简称“耐火极限要求”。因此，按现行防火规范进行防火设计时，耐火时间可用耐火极限要求表明。
7.2.2 确定耐火极限要求的两种情况：
情况一，按现行建筑防火规范，根据建筑的不同耐火等级确定各类不同的建筑构件的耐火极限要求。例如：《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）的表3.2.1“不同耐火等级厂房和仓库建筑构件的燃烧性能和耐火极限（h）”、表5.1.2 “不同耐火等级建筑相应构件的燃烧性能和耐火极限（h）”所示。说明：上述各表中所述“耐火极限”实为构件耐火极限的下限值，也即“耐火极限要求”。
情况二，按现行相关防火规范和法规文件的规定，直接指定某些建筑构件的耐火极限要求。例如，《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）第3.2.9 条“甲、乙类厂房和甲、乙、丙类仓库内的防火墙，其耐火极限不应低于4.00h”，即表明该防火墙的耐火极限的下限值，也即耐火极限要求；类似规定，以此类推。对同一构件，按情况一与按情况二确定的耐火极限要求可能不同，应根据情况合理取值。
7.2.3 《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）表5.1.2 中，对柱、梁的耐火极限要求都有规定，且柱子比梁的耐火极限要求时间要长，但表中没有托柱梁这一项，托柱梁的耐火极限要求可按下述原则确定：
据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）第6.1.1 条要求，支承防火墙的梁，其耐火极限要求不应低于防火墙的耐火极限要求，参照此要求，托柱梁的耐火极限要求也不应低于所支承的结构柱的耐火极限要求。
7.2.4 对《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）表3.2.1 和表5.1.2 以外的结构构件的耐火极限要求，可按照相关防火规范或规范防火条文的要求确定。例如，《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017 第3.1.1 条规定：柱间支撑的耐火极限要求应与柱一样、楼盖支撑的耐火极限要求应与梁一样、屋盖支撑和系杆的耐火极限要求应与屋顶承重构件一样。
7.2.5 在不明确楼梯是否属于消防疏散楼梯的情况下，楼梯的耐火极限要求一般应按照《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）表3.2.1 和表5.1.2 中的“疏散楼梯”取值。
7.3 耐火极限
7.3.1 根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）第2.1.10 条定义：耐火极限——在标准耐火试验条件下，建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起，至失去承载能力、完整性或隔热性时止所用时间，用小时表明。
7.3.2 耐火极限表明建筑构件的耐火能力，属于建筑构件的物理特性。《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）附录“各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限”中给出了一些构件的耐火极限试验数据，设计时，对于与表中所列情况完全一样的构件可以直接采用。但实际构件的构造、截面尺寸和构成材料等往往与附录中所列试验数据不同，对于该构件的耐火极限需要通过试验测定，当难以通过试验测定时，一般应根据理论计算和试验测试验证相结合的方法确定。
构件耐火试验需满足现行国家标准《建筑构件耐火试验方法》GB/T9978 的要求。
7.3.3 对采用防火涂料保护的钢构件，《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）附录“各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限”中的耐火极限值并不表明所有防火涂料保护的钢构件耐火极限。可依据国家相关规范标准要求，按照政府法定检测部门出具的材料耐火极限试验检测报告，确定防火涂料保护的钢构件耐火极限和防火涂层厚度。
7.3.4 需要说明，耐火极限仅是表明建筑构件耐火能力的特性之一，还有其它特性能表明建筑构件的耐火能力，如建筑构件的耐火承载力、临界温度等，并由此形成其它的防火设计方法。
7.4 混凝土构件
7.4.1 混凝土结构防火设计一般采用构件耐火极限法。第一确定混凝土构件的耐火极限要求，然后设计混凝土构件，使构件的耐火极限不小于其耐火极限要求。型钢混凝土构件防火参照混凝土构件。
7.4.2 关于钢筋混凝土楼梯柱的防火设计问题。
1 梯柱做为楼梯平台的支撑柱，耐火极限要求一般可取疏散楼梯的耐火极限要求，如一级耐火等级的楼梯梯柱耐火极限要求为1.5h。
2 查《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）附录“各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限”，200mm×300mm 钢筋混凝土柱耐火极限2.5h，故梯柱截面取200mm×300mm 即可满足其耐火极限要求。
3 当采用框架柱兼做梯柱，或者梯柱受荷较大，受力复杂，应按柱取耐火极限要求。
7.4.3 对现浇整体式梁板中的梁，其耐火极限如何取值，《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）附录“各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限”中并未规定。可按照“简支的钢筋混凝土梁”的耐火极限取值，偏于安全。
7.4.4 查现行《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）附录“各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限”，钢筋混凝土梁、板的耐火极限与钢筋保护层厚度密切相关，因此，设计混凝土梁、板构件的保护层厚度时应高度重点关注其对混凝土梁、板构件耐火极限的要求。
根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）附录“各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限”注7，计算保护层时，应包括抹灰粉刷层在内。
7.4.5 对预制装配式混凝土结构防火设计的要求：
1 《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）第3.2.19 条和第5.1.9 条规定：建筑内预制钢筋混凝土构件的节点外露部位，应采取防火保护措施，且节点的耐火极限不应低于相应连接构件的耐火极限要求最高者。
2 预制装配式混凝土结构的叠合楼板等构件， 在《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）附录“各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限”中没有对应的耐火极限数据，其耐火极限值应符合法定检测机构的检测报告数据要求。
7.5 砌体构件
7.5.1 砌体构件防火设计采用构件耐火极限法。第一确定砌体构件的耐火极限要求，然后设计砌体构件，使构件的耐火极限不小于其耐火极限要求。
7.5.2 砌体构件包括承重砌体和非承重砌体两种情况，承重砌体用于砌体结构；非承重砌体用于建筑物的围护墙等构件。
7.5.3 砌体构件的耐火极限要求应由建筑专业根据防火功能确定，结构专业应予以落实，并确保砌体构件的耐火极限满足要求。
7.6 钢结构
7.6.1 钢结构的防火要求：
1 钢结构构件的耐火极限要求应满足《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）的规定。柱间支撑的耐火极限要求应与柱一样，楼盖支撑的耐火极限要求应与梁一样，屋盖支撑和系杆的耐火极限要求应与屋顶承重构件一样。
2 钢结构构件的耐火极限可按0.25h 确定，低于构件的耐火极限要求时，应采取防火保护措施。
3 钢结构节点的防火保护应与被连接构件中防火保护要求最高者一样。
4 钢结构的防火还包括钢-混凝土组合结构的防火，主要指钢管混凝土柱、压型钢板组合楼板、钢与混凝土组合梁等与混凝土组合受力的构件的防火。
5 钢结构的耐火验算及防火设计应符合《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017的规定。
7.6.2 根据《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017，钢结构的防火设计方法有：
1 基于整体结构耐火验算的防火设计方法。其基本规定见《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017 第3.2.3 条、3.2.4 条。
2 基于构件耐火验算的防火设计方法。其基本规定见《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017 第3.2.5 条。
结构构件的耐火验算和防火设计，有耐火极限法、承载力法或临界温度法三种方法。其基本规定见现行《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017 第3.2.6 条。
7.6.3 钢结构防火设计方法的选择。
1 跨度不小于60m 的大跨度钢结构，宜采用基于整体结构耐火验算的防火设计方法；预应力钢结构和跨度不小于120m 的大跨度建筑中的钢结构，应采用基于整体结构耐火验算的防火设计方法。
2 其它情况下的钢结构可采用基于构件耐火验算的防火设计方法。根据设计条件和要求，采用耐火极限法、承载力法、临界温度法中的一种方法进行设计即可。目前最常用的是耐火极限法。
7.6.4 普通钢结构建筑的防火设计顺序：
1）确定建筑的耐火等级；2）确定构件的耐火极限要求；3）根据钢构件的耐火极限确定其是否需要采取防火保护措施；4）对钢构件采取防火保护处理措施，使采取保护措施后的钢构件耐火极限不小于耐火极限要求。
7.6.5 单层丁、戊类钢结构厂房柱、屋顶承重构件的防火要求。
对单层丁、戊类钢结构厂房，根据防火设计顺序，第一确定厂房的耐火等级；如果确定其耐火等级为四级，一般情况下，查《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）表3.2.1，柱的耐火极限要求为0.5h，屋顶承重构件的耐火极限要求无要求；由于钢构件的耐火极限为0.25h，则钢柱耐火极限低于耐火极限要求，应进行防火处理，对屋顶承重构件可不做防火处理。
7.6.6 不上人的有檩体系轻质屋面板的钢屋盖结构，屋顶非承重构件和屋顶承重构件的划分和耐火极限要求取值。
轻质屋面板如压型钢板屋面板、铝合金屋面板等，属屋顶非承重构件，一般均为不燃材料，对其耐火极限不做要求。
屋盖结构中的檩条，设计可参见《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017 第3.1.1条的条文说明，根据受力性质的不同可分为两类：
第一类檩条仅对屋面板起支承作用。此类檩条破坏，仅影响局部屋面板，对屋盖结构整体受力性能影响很小，即使在火灾中出现破坏，也不会造成结构整体失效。这类檩条的耐火极限可不做要求。
第二类檩条除支承屋面板外，还兼作纵向系杆，对主结构（如屋架）起到侧向支撑作用；或作为横向水平支撑开间的腹杆。此类檩条破坏可能导致主体结构失去整体稳定性，造成整体倾覆。这类檩条应视为屋顶承重构件，其耐火极限要求应按《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）表3.2.1 和表5.1.2 中的“屋顶承重构件”取值。其它钢屋盖结构构件，均属屋顶承重构件，其耐火极限要求应按《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）表3.2.1 和表5.1.2 中的“屋顶承重构件”取值。
7.6.7 钢结构建筑中，当防火墙设置在钢框架、钢梁等承重结构上时，钢框架、钢梁及支承构件应采用不燃烧体包覆，保证其整体耐火极限满足防火墙耐火极限要求。
7.6.8 钢结构的防火设计文件中应注明建筑的耐火等级、构件的耐火极限要求、构件的防火保护措施、防火材料的性能要求及设计指标。当施工所用防火保护材料的等效热传导系数与设计文件要求不一致时，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，并应经设计单位认可。
7.6.9 钢结构防火涂装设计：目前，民用钢结构构件防火保护措施中，使用最多的是喷涂（抹涂）防火涂料。材料标准为《钢结构防火涂料》GB14907-2018。
一般所说的薄涂型防火涂料即膨胀性防火涂料，厚涂型防火涂料即非膨胀型防火涂料。设计单位可根据《钢结构防火涂料应用技术规程》T/CECS24-2020 进行钢结构防火涂装设计。
7.6.10 已按构件耐火极限法进行了防火设计，不必再做构件耐火承载力法计算，后者一般是在难以按耐火极限法进行设计时采用的。由于目前的耐火承载力等计算方法还在不断完善中，如果发现计算结果误差较大，基于构件耐火试验的构件耐火极限法应更直接、可靠。
7.7 其它问题
7.7.1 《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）第7.1.9 条要求“消防车道的路面、救援操作场地、消防车道和救援操作场地下面的管道和暗沟等，应能承受重型消防车的压力”，第7.2.2 条对消防车登高操作场地要求“场地及其下面的建筑结构、管道和暗沟等，应能承受重型消防车的压力”。
在设计中可具体要求如下：
1 对建筑高度在100m 以内的建筑，消防车道的路面、救援或登高操作场地及其下面的建筑结构、管道和暗沟等，应能承受当地消防救援机构提供的最大消防救援车辆荷载。
2 对建筑高度超过100m 的建筑，消防车道的路面、救援或登高操作场地及其下面的建筑结构、管道和暗沟等，除满足第1 款要求外，尚应能承受75t 的重型消防车的压力。
3 消防车道、救援或登高操作场地的路基、地基承载力不宜低于100kPa。
7.7.2 地下室顶板的消防车荷载分布范围。
地下室顶板的消防车荷载应沿消防车道和消防车救援或登高操作场地布置。需要规避消防车未沿消防车道行驶的风险时，可根据具体风险情况适当扩大消防车荷载的分布范围。
7.7.3 《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）第7.4.1 条要求建筑高度大于100m 且标准层建筑面积大于2000m2的公共建筑，宜在屋顶设置直升飞机停机坪。直升机停机坪和屋顶承重等技术要求，见行业标准《民用直升机场飞行场地技术标准》MH5013-2008 和《军用永备直升机机场场道工程建设标准》GJB3502-1998。屋面直升机停机坪荷载尚应满足《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 第5.3.2 条、第5.6.3 条和《工程结构通用规范》GB55001-2021 第4.2.11 条的要求。
湖北省建设工程消防设计审查验收疑难问题技术指南（2022年版）
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