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轻钢笔记《综合应用-轻钢房屋的防火设计》

轻钢笔记《建筑材料的燃烧性能》

轻钢笔记《建筑构件的耐火极限》

轻钢笔记《建筑物的耐火等级》

将上述内容组合起来,就是一个建筑物的防火设计。分为两个层次,WHAT和HOW。也就是应该怎么做如何做的问题。


第一部分 解题思路:


1、本项目认可哪些国家的标准?

有些国家和中国有互认机制,对中国的测试规范和测试结果可以认可。

有些国家同样认可ISO标准

有些国家直接采用欧盟标准


2、本项目的耐火等级/防火设计要求是什么?

中国是以《建筑设计防火规范》GB50016形式进行明确。最新版本是2018年发布的。

根据上面的规范,民用建筑的耐火等级可分为一、二、三、四级。除本规范另有规定外,不同耐火等级建筑相应构件的燃烧性能和耐火极限不应低于表5 . 1. 2 的规定。

你们国家是不是有类似的防火设计规范?

你们的项目需要达到哪个等级?

完成上述梳理后,最终都会归结为两个实验性结论:材料的燃烧性能和构件的耐火极限。


3、本项目要求的构件的耐火极限要达到多少分钟?


4、本项目要求的材料燃烧性能要达到什么级别?

最后,综合上述要求,我们建议的材料配置为:XXXXX……并提供相应的检测报告和试验数据即可。


第二部分 冷弯薄壁型钢体系的耐火等级


问题一 冷弯薄壁型钢体系可以做什么耐火等级的建筑?

答:根据《建筑设计防火规范》第2.0.1条 民用建筑的耐火等级可分为一、二、三、四级。除本规范另有规定外,不同耐火等级建筑相应构件的燃烧性能和耐火极限不应低于表5 . 1. 2 的规定。


因此,只要最终的选材和组成构件符合下表,轻钢体系可以做任何耐火等级的建筑。



问题二 以墙体为例,耐火极限2H/3H的墙体构造长什么样?


答:为了节约社会资源,每个国家都会以团体标准或者国家标准的形式,把常用的构造所能达到的耐火、隔声、保温等性能做成统计表的形式,供大家采纳。

1、美国方面的资料


非承重墙部分

承重墙部分


2、中国方面的资料

中国目前没有承重墙的官方实验报告流出。只有非承重墙的资料,可以参考的数据来源于《轻钢龙骨内隔墙》图集,也可以参考《建筑设计防火规范》的附录。


第三部分 耐火极限的项目应用

首先确定项目的防火设计标准

再次根据防火设计标准查找到对应构件的耐火极限

根据耐火极限做出相应的构造层次设计


1 澳大利亚标准的相关规定



分为A/B/C三级


以A级为例,对应各部分的耐火等级


2 FRL的概念

A Fire Resistance Level (FRL) or fire rating is the term used to describe the fire resistance of a building element. The Building Code of Australia (BCA) defines an FRL as ‘The grading periods in minutes determined in accordance with Specification A2.3, for the following criteria: 

耐火等级(FRL)或防火等级是用来描述建筑构件的防火性能的术语。澳大利亚建筑规范(BCA)将FRL定义为“根据规范A2.3确定的评分周期(以分钟为单位),用于以下标准:

(a) structural adequacy – the ability to maintain stability and adequate loadbearing capacity as determined by AS 1530.4 (methods for fire tests on building materials, components and structures)

(a)结构适当性-维持稳定性的能力和由as 1530.4(建筑材料、构件和结构的防火测试方法)所确定的足够的承重能力,也就是失去稳定性

(b) Integrity – the ability to resist the passage of flames and hot gases specified in AS 1530.4.

(b)完整性-抵抗AS 1530.4规定的火焰和热气体通过的能力。也就是失去完整性

(c) Insulation – the ability to maintain a temperature on the surface not exposed to the furnace below the limits specified in AS 1530.4 and expressed in that order. 

(c)绝缘-保持不暴露在炉内的表面温度低于AS 1530.4规定的极限的能力。也就是失去绝热性

Note: A dash means that there is no requirement for that criterion. For example, 90/–/– means there is no requirement for an FRL for integrity and insulation, and –/–/– means there is no requirement for an FRL.

注:破折号表示对该标准没有要求。例如,90/ – / -表示对FRL完整性和绝缘没有要求,而- / – / -表示对FRL没有要求。


BCA Specification A2.3 provides a variety of methods for determining the FRL such as:

BCA规格A2.3提供了多种确定FRL的方法,例如:

• A standard fire test in accordance with AS 1530.4 按照as1530.4进行标准防火测试

• Australian Standards for steel, timber, concrete or masonry structures钢、木材、混凝土或砖石结构的澳大利亚标准

• Table 1 within BCA Specification A2.3表1符合BCA规范A2.3

• A Registered Testing Authority report which is based on a fire test根据防火测试出具的注册测试报告

• Calculation based on a fire test基于火灾测试的计算


What is the difference between loadbearing and non-load bearing, and how does this relate to fire resistance?  

承重与非承重的区别是什么?这与耐火性有什么关系?

If a building element is load bearing then it must have a structural adequacy component to the FRL.  The definition of ‘loadbearing’ according to the BCA is ‘Intended to resist vertical forces additional to those due to its own weight’. Therefore walls such as those holding up a floor or roof above are loadbearing and those that don’t are non-load bearing.  For example, plasterboard and steel stud infill walls that span between concrete slabs do not hold up the slab and are therefore non-loadbearing.

如果建筑构件是承重构件,则其结构构件必须符合FRL的要求。根据BCA对承重的定义是为了抵抗由于其自身重量而产生的附加的垂直力。因此,像那些在上面支撑地板或屋顶的墙是承重墙,那些不承重的墙是非承重墙。例如,石膏板和钢柱填充墙跨在混凝土板之间不能支撑板,因此是非承重墙。


The BCA deemed to satisfy provisions specify FRLs based on whether the building element is load bearing or not (refer to BCA specification C1.1). For example, walls separating sole occupancy units in a Class 2 building of Type A construction (residential high rise) usually need an FRL of –/60/60 if they are non-load bearing and 90/90/90 if they are load bearing.

被视为满足规定的BCA根据建筑构件是否具有承重能力来规定FRLs(参见BCA规范C1.1)。例如,a型建筑的2类建筑(住宅高层建筑)分隔单一居住单元的墙体,如果不承重,FRL通常为- /60/60,如果承重,FRL通常为90/90/90。


When can I ignore the structural adequacy of the FRL (the first number)?

我何时可以忽略FRL(首个数字)在结构上是否足够?

If an FRL with structural adequacy specified (e.g. 90/90/90) and there is no additional vertical load, a building element without structural adequacy may be used (e.g. –/90/90). Refer to BCA Vol. One Specification A2.3 (6) ‘If a non-loadbearing element is able to be used for a purpose where the Deemed-to-Satisfy Provisions prescribe an FRL for structural adequacy, integrity and insulation, that nonloadbearing element need not comply with the structural adequacy criteria.’ For example, an external wall less than 1.5m from a fire source feature in a Class 2, Type A Construction requires an FRL of 90/90/90 but if this wall is between concrete slabs, only the concrete columns would need that FRL, the infill walls between the slabs may have a FRL of –/90/90.

如果规定了结构足够的FRL(例如90/90/90),并且没有额外的垂直荷载,则可以使用结构足够的建筑构件(例如/90/90)。参考BCA Vol. One Specification A2.3(6)如果非承重元件能够用于被认为满足有关结构充分性、完整性和绝缘的FRL规定的目的,则该非承重元件无需符合结构充分性标准。例如,外墙小于1.5 m类2从火灾源特性,类型的建设需要一个FRL 90/90/90但如果混凝土板之间的墙,只有混凝土柱需要FRL,加密板可能有FRL之间的墙壁/ 90/90。


What type of FRL is specified for load bearing columns?

承重柱规定的FRL类型是什么?

There are some cases where an FRL with only a structural adequacy is required, such as concrete columns holding up the slab. In the example above, columns require an FRL of 90/–/–, it doesn’t matter if they are exposed to heat (insulation) or flame (integrity), they must be able to carry a load after 90 minutes (structural adequacy).

在某些情况下,只需要一个结构足够的FRL,例如支撑板的混凝土柱。在上面的例子中,柱子要求FRL为90/ – / -,不管它们是暴露在高温下(绝缘)还是火焰下(完整性),它们必须能够在90分钟后承受负载(结构足够)。


此处和中国标准就对上了

失去稳定性:构件在试验过程中失去支持能力或抗变形能力。

失去完整性:出现穿透性裂缝或穿火的孔隙。

失去绝热性:试件背火面测温点平均温升达140℃或者试件背火面测温点任一点温升达220℃;


3 FRL如何在DA阶段体现?

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作者: ganggouren

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