【功能说明】

STAAD.Pro钢结构防火设计要点介绍

【内容详解】

一、功能概述

   STAAD 2025 版本已集成《建筑钢结构防火技术规范》（GB51249-2017），支持承载力法与临界温度法双维度抗火设计验算，全面覆盖钢结构防火设计的核心需求。

二、设计方法与规范逻辑

• 承载力法核心原则：在设计耐火极限时间内，钢结构构件的承载力设计值需满足:

Rd>=Sm

其中，Rd为火灾下构件承载力设计值，Sm为最不利荷载组合效应设计值。

• 临界温度法核心原则：在设计耐火极限时间内，构件最高温度需满足：

Td>=Tm

其中，Td为构件临界温度，Tm为火灾下构件实际最高温度。

• 荷载组合差异化应用：

     根据《防火规范》条文3.2.5条，可知，对于受弯，拉弯和压弯构件等以弯曲变形为主的构件，可以采用不考虑温度荷载的组合；而对于轴心受拉，轴向受压等以轴向变形为主的构件，应该采用考虑温度荷载的组合；

而用于防火设计的组合可以根据《防火规范》中3.2.2条进行设置：

三、防火设计全流程解析

1.耐火极限基准设定：

  依据《建筑设计防火规范》（GB50016）确定建筑物耐火等级，例如：

• 厂房 / 仓库耐火一级建筑需乘以重要性系数 1.1；
• 不同功能区域（如疏散通道、设备间）需差异化设定耐火极限。

 

2.材料高温性能折减机制

• 普通钢材：按 GB51249-2017 第 5.1.2/5.1.3 条折减强度与弹性模量；
• 耐火钢材：按第 5.1.4/5.1.5 条执行专属折减规则。

 3.火灾升温曲线生成

• 软件自动按 GB51249-2017 第 6.1 节生成室内火灾升温曲线，关联热烟气平均温度Tg与火灾持续时间t；

• 基于第 6.2.1/6.2.2 条计算构件实际最高温度Ts或者Tm。

4.热传递参数智能匹配

• 防火保护层参数：根据用户选择的防火材料类型（如厚型防火涂料、混凝土包覆），自动调用软件内置的等效热阻与等效热传导系数默认值；

 

• 截面形状系数：按规范条文说明表 9 / 表 11，结合构件截面形状（H 型、箱型、圆管等）智能计算。

四、设计方法实操流程

1.承载力法验算步骤   

1. 由Tg计算构件实时温度Ts；
2. 生成强度折减系数与弹性模量折减系数；
3. 代入构件承载力公式，校验Rd>=Sm是否成立。

2.临界温度法验算步骤

1. 由Tg推导构件实际最高温度Tm；
2. 根据构件类型（受弯、受压等）确定临界温度Td；
3. 校验Td>=Tm，不满足时按第 7.2.8 条设计防火保护层厚度。

 

国宝防火设计视频讲解：STAAD.Pro 2025 防火设计功能实战