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龙图腾网获悉杭州铁木辛柯建筑结构设计事务所有限公司;杭州铁木辛柯工程设计有限公司申请的专利基于承载力法的矩形钢管混凝土柱防火保护层的设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116432295B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310501607.7，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权基于承载力法的矩形钢管混凝土柱防火保护层的设计方法是由付波;吴昕昀;林晨豪;李娜;王佳权;李梓捷设计研发完成，并于2023-05-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于承载力法的矩形钢管混凝土柱防火保护层的设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于承载力法的矩形钢管混凝土柱防火保护层的设计方法。方法包括设计钢管混凝土柱的防火保护层的厚度和材料、确定钢管混凝土柱的钢材温度和混凝土温度，利用材料温度获得受火条件下材料的强度和弹性模量，确定钢管混凝土柱的最不利荷载效应组合设计值，处理得到钢管混凝土柱在受火条件下的轴心受压稳定承载力，得到钢管混凝土柱的剩余承载力，利用剩余承载力判断钢管混凝土柱是否满足防火设计要求，利用满足防火设计要求的防火保护层厚度对钢管混凝土柱进行设计。本发明提出了针对矩形钢管混凝土柱防火设计和耐火验算的承载力判断方法，该方法与数值分析结果相比吻合良好，适用性强。

本发明授权基于承载力法的矩形钢管混凝土柱防火保护层的设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于承载力法的矩形钢管混凝土柱防火保护层的设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：根据需进行防火保护设计的钢管混凝土柱的设计耐火等级，确定初始的防火保护层的厚度和材料； 步骤2：获得钢管混凝土柱在设计耐火极限td时刻的钢材温度Ts和混凝土温度Tc； 步骤3：根据混凝土温度Tc获得受火条件下混凝土的强度和弹性模量，同时根据钢材温度Ts处理得到受火条件下钢材的弹性模量； 步骤4：根据规范处理得到钢管混凝土柱的最不利荷载效应组合设计值，将最不利荷载效应组合设计值作为钢管混凝土柱的最大轴力Nmax； 步骤5：根据混凝土的强度和弹性模量、钢材的弹性模量获得钢管混凝土柱在受火条件下的轴心受压稳定承载力NmaxT； 步骤6：首先处理得到钢管混凝土柱的剩余承载力n，然后根据剩余承载力n判断钢管混凝土柱的防火保护层是否满足防火设计要求，若满足防火设计要求，则利用该防火保护层对钢管混凝土柱进行防火保护层设计； 若不满足防火设计要求，则增加防火保护层的厚度，返回步骤2并按照步骤2-步骤6的顺序重新判断防火保护层是否满足防火设计要求； 所述的步骤2具体为： 步骤2.1：若钢管混凝土柱的周围未设有防火保护层，按照以下公式迭代处理得到钢管混凝土柱中钢板最高的钢材温度Ts： 式中： ΔTs表示钢板在时间t,t+Δt内的温升； t表示受火时间； Δt表示时间步长； α表示综合热传递系数； ρs,cs分别表示钢材的密度和钢材的比热； F表示单位长度钢板的受火表面积； V表示单位长度钢板的体积； Ts,Tg分别为t时刻钢材的平均温度和热烟气的平均温度； αc表示热对流传热系数； αr表示热辐射传热系数； μ表示混凝土与钢材的热容比； b表示钢管混凝土柱的截面宽度； εr表示综合辐射率； σ表示斯蒂芬-玻尔兹曼常数； Ac，As分别表示混凝土的截面面积和钢材的截面面积； ρc,cc分别表示混凝土的密度和钢材的比热； 步骤2.2：若钢管混凝土柱的周围未设有防火保护层，按照以下公式处理得到钢管混凝土柱中混凝土最高的混凝土温度Tc： Tc＝T0+θcTs-T0 ζ＝11+46e-1.3t 式中： Tc表示t时刻混凝土的平均温度； T0表示初始环境温度； θc表示温升比； φ表示混凝土的截面形状系数； ζ为混凝土温升影响系数； h表示柱截面高度； tc表示钢管厚度； e表示自然常数； 步骤2.3：若钢管混凝土柱的周围设有防火保护层，按照以下公式迭代处理得到钢管混凝土柱中钢板最高的钢材温度Ts： 若 若 式中： Fi表示单位长度钢构件的受火表面积； η表示防火保护层与截面钢管的热容比； λi表示防火保护层的导热系数； di表示防火保护层的厚度； ci表示防火材料的比热容； ρi表示防火材料的密度； 步骤2.4：若钢管混凝土柱的周围设有防火保护层，按照以下公式处理得到钢管混凝土柱中混凝土最高的混凝土温度Tc： Tc＝T0+θcTs-T0

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