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杨斌：钢结构模块防火漆重心计算与分析

原理为： 2 杆件的防火漆质量的计算
X 轴重心计算公式：
单根杆件的重心位置可以借助于 TEKLA 模型和
n
Σ i= 1M i×X i=M 总×X 总 式（1）
软件制作出杆件清单列表。 列表中含有杆件编号、杆
式中： M i 为单根杆件的质量； 件在 X 轴 Y 轴 Z 轴的重心位置、 杆件表面积等相关
X i 为该杆件在坐标系中的 X 轴坐标； 信息。 对于防火漆而言，单根杆件的结构重心位置基
M 总 为模块总体的质量； 本就是该杆件的防火漆重心位置。 杆件的表面积与防
X 总 为模块在坐标系中的 X 轴坐标。 火漆的表面积相同。 通过该表面积能够计算出该根杆
以上为 X 轴的重心计算公式，Y 轴和 Z 轴的计算 件的防火漆质量。 公式如下：
公式同理可求 。 由于模块结构复杂，模块结构的总质
[2]
式（2）
量为上面所有杆件的单根质量之和。 如果采用传统的
方法手算单根杆件的质量然后求解模块总质量的方 式中：M j 为单根杆件的防火漆质量，单位为 kg；
法极其复杂。 需要借助于专门的软件进行求解。 而防 ρ 为防火漆的密度，单位为 kg/L；
2
火漆的计算较钢结构更为复杂，防火漆本身涂覆在钢 S j 为单根杆件的表面积，单位为 m ；
结构表面，其在整个模块上并非均匀分布（通常钢结 h j 为单根杆件的防火漆厚度，单位为 mm。
构位置不同，防火区域不同，杆件的防火漆厚度也不 以 YAMAL 项目 MWP4 包 PAU211 模块为例，由
相同），计算防火漆重心相对钢结构比较复杂。 于模块存在 PFP 被动防火和 CSP 防低温脆化两种情
本文使用 TEKLA 软件进行模块的防火漆重心计 况，杆件的防火漆厚度也不相同。 存在表 1 中两种防

算。 借助于 EXCEL 表格进行钢结构防火漆最终质量 火漆厚度。 在防火漆重心计算时需要考虑不同位置防
统计和重心计算。 火漆的类型与厚度等问题。
表 1 YAMAL 项目 MWP4 包防火漆 PFP 和 CSP 厚度值
-1
火灾时间 截面因子 HP/A(m ) CSP 防低温脆化场景 核心温度/℃ Intertherm 7050 厚度/mm Chartek 1709 厚度/mm
H120 ≤165 N/A 400 N/A 14.79
H120 ≤230 N/A 400 N/A 15.9
C30+H120 ≤165 浸泡 400 14 25
C30+H120 ≤230 浸泡 400 16 25

注：防火漆型号选用的国际牌油漆 Intertherm 7050 和 Chartek 1709，防火漆厚度由厂家根据防火设计要求进行提供。
既含有 PFP，又含有 CSP，防火漆的质量分为两块，需
3 模块的防火漆重心计算
要单独计算，之后进行累加。
3.1 模块防火漆总质量的计算
3.2 模块防火漆重心位置的计算
利用单根杆件的防火漆计算公式及单根杆件的
利用 TEKLA 软件导出每根杆件的 X 轴、Y 轴和
计算结果，进行整个模块的防火漆质量和防火漆重心
Z 轴坐标， 杆件结构质量的重心可以等效为该杆件的
位置。 其中，模块的防火漆质量参考如式（3）所示。
防火漆重心。 其中单根杆件的质量通过公式式（2）已
式（3） 经求出，模块的总质量通过公式式（4）求出。 则模块在

式中，M 火 为整个模块的防火漆质量，单位为 kg。 X 轴、Y 轴和 Z 轴的坐标公式如下：
式（5）
将公式式（2）代入式（3）得出整个模块防火漆质
量的最终公式（4）： 式（6）

式（4） 式（7）

对于 YAMAL 项目 MWP4 包 PAU211 模块， 由于 （下转第 36 页）

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