7.3 钢框架梁、柱的抗火承载力验算
7.3.1 火灾时，按图7.3.1所以钢框架柱的承载能力极限状态，应按下式验算其高温承载力：
A——框架柱的毛截面面积；
rr——高温下轴心受压钢构件的稳定系数，按式（7.2.2-2）计算，其中框架柱计算长度取构件高度。
图7.3.1 梁升温使柱端屈服
7.3.2 火灾时，按图7.3.2所示钢框架承载力极限状态，应按下式验算高温承载力：
q——火灾时梁承受的均布荷载设计值；
l——梁的跨度；
Bn——与梁端部连接有关的参数，当梁两端铰接时，Bn＝1，当梁两端刚接时Bn＝0.5；
MpT——高温下梁截面的塑性弯曲；
Wp——梁截面的苏醒截面模量。
图7.3.2 框架梁的极限状态
条文说明
7.3 钢框架梁、柱的抗火承载力验算7.3.1 一般框架柱受火时，相邻框架梁也会受影响而升温膨胀使框架柱受弯。分析表明，框架柱很可能因框架梁的受火温度效应而受弯屈服。为便于框架柱抗火设计，可偏于保守地假设柱端屈服（参见图7.3.1) ，而验算火灾下框架柱平面内和平面外整体稳定。注意到柱两端屈服，且弯曲曲率相反，同时忽略框架柱另一方向弯矩的影响，验算式（7.2.6 -1）、( 7.2.6-2）分别近似为：
平面内稳定 
平面外稳定 
由于框架柱的长细比一般较小，而两端反方向弯矩条件下βm和βt。的平均值约为0.23 ，加上考虑所忽略的框架柱另一方向弯矩的影响，则式（2 ）、（3 ) 左端的第二项可近似取为0.3γRȠTf，框架柱的抗火验算可仅按式（7.3.1）进行。需注意，应分别针对框架柱的两个主轴方向，按式（7.3.1）进行验算。7.3.2 框架梁上一般有楼板或其他支撑，可防止梁的整体失稳。而且试验和理论研究均发现，对于两端有一定轴向约束的框架梁，在火灾高温下，梁的轴力首先为压力，但随着梁挠曲变形的增大，由于悬链线效应，梁中轴压力将逐渐减少，直至为零，再变为拉力。随着轴向拉力的发展，梁仍然能再承受较高些的温度才会发生强度破坏（见图4 ）。因此，框架梁抗火设计时，可偏于安全地取梁中温度轴力为零时的状态进行抗火承载力验算。
图4 两端约束钢梁轴力随温度的变化
关于约束钢梁悬链线效应的研究，可参见论文：① T . C . H . Liu 等，“Experimental investigation ofbehabiour of axially restrained steel bearns in fire ”. Journal of constructional steel research.2002 . 58 ; pl211-1230 ．② Yin Y . Z ,Wang . Y . C , “ Analysis of catenary action In steel beams using a simplified hand calcul-tion method , Partl : theory and valida - tion for uniform temperature distrbution " Journal of constructional steel resarch , 2005 . 61 : pl88-211 . ③ 郭士雄、李国强“火灾下约束钢梁的受力性能及抗火设计方法”建筑结构，35 ( 12 ) , 2005 : p59-61 。
