[发明专利]一种矩形截面不锈钢梁抗火计算方法

摘要

本发明公开了一种建筑不锈钢结构的实用抗火计算方法，特别地涉及矩形截面不锈钢梁的极限承载力和临界温度的计算方法。根据本发明的方法，根据修正的承载力折减系数直接计算高温(均匀温度)下矩形截面不锈钢梁的极限承载力，根据修正的沿截面四周温度不均匀分布自适应系数直接计算高温(非均匀温度)下矩形截面不锈钢梁的极限承载力，根据以最大截面弯矩和截面抵抗矩为参数提出的不锈钢梁临界温度的简单计算公式直接计算矩形截面不锈钢梁的临界温度。本发明通过对现有欧洲规范不锈钢梁承载力计算公式系数的调整和临界温度计算公式的简化提出了适用于矩形截面不锈钢梁的抗火计算计算公式。

主权项

一种矩形截面不锈钢梁的抗火计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)计算矩形截面不锈钢梁在均匀温度下的极限承载力：11)计算1～3类截面不锈钢梁高温下的承载力折减系数：(f2,θ/f2)(γM0/γM,fi)(1)式中：f2,θ——高温下不锈钢材料2％总应变对应的强度，f2——常温下不锈钢材料2％总应变对应的强度，γM0——截面屈服(包括局部屈曲)的承载力分项系数，γM,fi——火灾下材料性能相关分项系数；12)计算修正后的均匀温度分布下不锈钢梁受弯承载力计算值：Mfi,θ,Rd＝(f2,θ/f2)(γM0/γM,fi)MRd(2)式中：MRd——常温下全截面塑性受弯承载力，或常温下全截面弹性受弯承载力；2)计算矩形截面不锈钢梁在非均匀温度下的极限承载力：21)计算修正的沿截面四周温度不均匀分布自适应系数：φ＝6×10‑7θ2‑7×10‑5θ+1.0364 (100≤θ≤800)(3)式中：θ——温度；22)计算修正的非均匀温度分布下不锈钢梁抗弯承载力计算值：Mfi,t,Rd＝Mfi,θ,Rd(κ2/φ)＝(6×10‑7θ2‑7×10‑5θ+1.0364)Mfi,θ,Rd/κ2(4)式中：Mfi,θ,Rd——均匀温度下的受弯承载力，κ2——沿梁长度温度不均匀分布自适应系数；3)计算矩形截面不锈钢梁的临界温度：31)计算修正的临界温度：θ=-6435.5(MWf2)3+6711.2(MWf2)2-2760.6(MWf2)+1162.20≤MWf2≤0.6-7692.9(MWf2)3+21837(MWf2)2-21053(MWf2)+6958.30.6<MWf2≤1]]>式中：θ——临界温度，M——施加荷载在梁截面产生的最大弯矩，W——梁弹性截面抵抗矩，f2——常温下不锈钢材料2％的总应变对应的强度。