YJK钢结构防火设计验算疑难问题
余泽云
钢结构防火防腐性能比较差，钢结构材料虽为非燃烧材料，但却易导热、怕火烧，
其耐火极限一般仅为15～20分钟。在火灾的温度下，未加防火保护的钢结构，当结
构温度达到350℃、500℃、600℃时，其强度分别约下降1/3、1/2、2/3，当结构温
度达到600℃以上时，将完全丧失承载能力。随着温度的升高，钢材的强度和弹性模
量会下降，延伸率和线膨胀系数增大。因此2018年4月1月开始执行的《建筑钢结
构防火技术规范》GB51249-2017也要求对钢结构进行防火设计验算，
《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017中3.2.6条给出防火设计验算的三
种方法：耐火极限法、承载力法和临界温度法，实际工程只须采用其中一种方法进行
验算即可。
YJK软件提供了承载力法防火设计验算，软件操作易上手，但很多用户在结合实
际工程项目进行防火验算时，会遇到一些疑难问题无法着手，比如保护层厚度、等效
热传导系数或等效热阻如何确定等问题，现结合YJK软件就钢结构防火设计验算的
一些疑难问题进行汇总，希望对大家有所帮助。
1、《建筑钢结构防火技术规范》6.2.2条给出了迭代计算钢构件温度的公式，另外
6.2.3条也给出计算构件温度的近似公式，软件具体是怎么执行的？
答：软件先按照6.1.1条公式计算出室内热烟气平均温度，然后再按照6.2.2条公
式通过迭代升温的方式计算出钢构件在设计耐火极限时的最高温度，在前处理截面
形状系数菜单下以及构件信息中均可查询此温度值，具体迭代计算过程可参看2023
年08月17日技术周刊《钢构件防火迭代升温计算及YJK的结果校核》。而6.2.3条
的近似计算公式是通过对本规范第6.2.2条的迭代升温计算公式（6.2.2-1）、式
（6.2.2-4）的计算结果进行数学拟合得到的，当钢构件的温度不大于700℃时，二
者的计算结果偏差很小；由于式（6.2.3）为显式计算公式，极大地方便了手算校核。
2、进行防火验算须输入等效热传导系数或等效热阻，但设计前难以获得相应厂家防
火涂料的相关性能参数，实际中可有办法解决？
答：《建筑钢结构防火技术规范》5.3节给出了根据标准耐火试验得到的钢构件实测
升温曲线计算等效热传导系数或等效热阻的公式，实际工程操作中可先根据以往工
程相同防火涂料的型式检验报告计算出相应梁和柱等构件的等效热传导系数或等效
热阻，计算时需要用到构件的截面形状系数，可对截面形状系数分组进行计算，再布
置到模型中进行验算。当然最终要以该项目的型式检验报告为准，要求该项目的型式
检验报告试件温度达到相同温度所需时间不小于设计计算等效热传导系数或等效热
阻所用的时间，否则应重新进行复核。
例如某室外钢结构项目钢梁的截面形状系数分别有138.8、142.6、157.8、173.3、
-1
178.3、200.3（m），选择室外非膨胀型防火涂料，参考以往工程室外非膨胀型钢结
-1
构防火涂料的型式检验报告：基材为36b热轧工字钢，截面形状系数为126m，涂层
厚度为24mm，耐火试验进行到90min时，最高平均温度为518℃，各截面形状系数
对应的等效热传导系数计算如下表所示：
计算参数d=0.024m，T=540℃,T=20℃，t=90x60=5400s
iss00
-1
截面形状系数（m）138.8142.6157.8173.3178.3200.3
等效热传导系数0.1510.1470.1330.1210.1180.105
[W/(m.℃)]
采用软件进行验算可先以最不利的等效热传导系数0.151输入到所有的钢梁中
进行初步试算，满足要求可停止计算，如不能满足要求可分组输入，以每个分组中最
不利值（最大值）的等效热传导系数输入到该分组对应的钢梁构件上进行验算，直到
满足要