关键词：组合结构；抗火设计
中图分类号：TU398文献标识码：A文章编号：
前言
近年来，由于钢结构和钢—混凝土组合结构具有轻质、高强、施工便利等优越性能，得到越来越广泛的应用。钢结构和钢—混凝土组合结构通常具有的受力钢构件，因而钢—混凝土结构也和钢结构一样，抗火设计是结构设计中的一个非常重要的环节。
钢—混凝土组合结构由钢—混凝土组合构件组成。钢—混凝土组合构件是指由钢和混凝土两种不同材料组成一个整体而共同工作的构件。主要包括压型钢板混凝土组合楼板、钢—混凝土组合梁、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、外包钢混凝土结构等。钢—混凝土组合结构的抗火设计主要是对其中的钢构件进行抗火设计，它与钢结构的抗火设计有相同之处，又有所区别。
1、钢—混凝土组合结构的抗火设计方法
1.1抗火设计的基本要求
组合结构抗火设计的基本要求是使组合结构的钢构件耐火时间不能低于一定的数值，即在小于该数值的时间范围内结构不被破坏，使其抗火性能满足建筑对构件耐火极限的要求，具体应满足下列三种条件之一。
1.1.1在规定的耐火时间内，结构构件的承载力R不应小于各种作用所产生的组合效应S，即R≥S；
1.1.2在各种荷载效应组合下，结构的耐火时间t不应小于规定的结构耐火时间〔t〕，即t≥〔t〕。
1.1.3在火灾状况下，结构达到承载力极限状态时的内部临界温度T不应小于在规定的耐火时间内结构的最高温度〔T〕，即T≥〔T〕。
1.2抗火设计的方法
钢构件抗火设计的传统方法是采用耐火试验法。其方法是首先确定建筑物的耐火等级，然后根据耐火等级确定受力构件的耐火极限，再确定受力构件的防火保护措施和防火构造方法，通过标准耐火试验核准其耐火极限值，使结构构件满足抗火要求。
1.2.1耐火极限的确定方法
在进行抗火设计时，首先应确定建筑物的耐火等级，进而确定结构构件的耐火极限要求。一般建筑物的耐火等级可按规范的相关规定确定。在确定结构构件的耐火极限要求时，应考虑下列因素（3）：（1）建筑物的耐火等级越高，结构构件的耐火极限要求也越高；（2）越重要的构件，耐火极限要求应越高，一般情况下，建筑结构的竖向受力构件（如：柱等）的重要性比梁重要，而梁又比楼板重要；（3）如在高层建筑中，建筑下部的构件比建筑上部的构件更重要。
1.2.2组合结构的一般抗火措施
钢结构构件进行抗火设计时，通常是采取措施提高钢结构件的抗火性能，然后用标准耐火试验核准其耐火极限值，使钢构件达到规定的耐火极限要求。常用的提高钢构件抗火性能的措施有：（1）防火涂料法。将具有一定厚度的防火涂料直接喷涂在钢结构构件上。防火涂料主要有两类：涂层厚度8～50㎜，料状表面，密度较小，耐火极限1h～3h的为厚涂型防火隔热材料；涂层厚度3～7㎜，遇火膨胀增厚，耐火极限0.15h～2h的为薄涂型防火隔热材料。喷涂法造价较低，操作简便，施工速度快，不受钢构件几何形状限制，具有较好的经济性和实用性，但是构件表面不平整，影响美观。（2）屏蔽法。将防火材料或防火砖设置于构件的，将构件与火焰隔离。常见做法是在钢构件的迎火面设置阻火屏障，将构件与火焰隔开。如：在钢梁下做防火吊顶，以及在钢外柱的内侧设置一定宽度的防火板等等。这种方法美观，无污染，但施工速度较慢，适用于外露的构件。（3）实心包裹法。将钢构件浇注到混凝土中。（4）膨胀覆盖法。将具有一定厚度的膨胀漆喷涂、抹、刷在经过处理的构件表面。抗火极限最高可达2h。覆盖法施工容易，但不适用于潮湿的环境，仅适用于干燥的室内。（5）采用耐火轻质板材作为防火外包层。例如：采用纤维增强水泥板、石膏板、硅酸钙板、蛭石板将钢构件包覆起来。用于钢柱防火具有占用空间少、综合造价低的优点。（6）其他方法。根据结构的特点采用因地制宜的方法。
对于钢—混凝土组合结构，根据其钢构件的不同特点，可采用不同的方法进行抗火防护。（1）钢管混凝土结构：可采用防火涂料法、屏蔽法、包裹法等对的钢管进行防护；（2）钢—混凝土组合梁：可采用防火涂料法、做防火吊顶进行单面屏蔽等方法对钢梁进行抗火防护；（3）钢骨混凝土结构4）：由于钢骨包含于混凝土内部，因此可按钢筋混凝土结构的要求进行抗火设计；（4）压型钢板混凝土组合板（5）：和钢—混凝土组合梁一样，可采用防火涂料法、防火吊顶单面屏蔽法等等抗火防护方法；（5）外包钢混凝土结构：外包钢构件的面积较小，因此通常采用防火涂料法和膨胀漆覆盖法或包裹法进行防护。
2、耐火性能的比较
研究结果表明，在相同的条件下，钢—混凝土组合结构的耐火性能优于钢结构的耐火性能并得到试验的验证。下面以钢管混凝土柱和压型钢板混凝土组合楼板为例，将钢—混凝土组合结构的耐火性能与普通钢结构的耐火性能进行比较。
2.1钢管混凝土柱与普通钢柱的比较
试验研究结果表明，设计荷载作用下的钢管混凝土柱在遭受火灾时比普通钢柱具有更好的耐火性能（6-8）。文献（9，10）在此基础上，提出圆钢管混凝土柱和方钢管混凝土柱耐火极限的理论计算模型，文献（11）对模型计算结果进行了验证。
结果显示：1）在相同耐火极限要求的条件下，圆钢管混凝土柱的防火保护层厚度随构件直径的增大和长细比的减小呈降低的趋势。对于长细比较大（≥100）且截面直径较小（≤500mm）的情况，当要求耐火极限小于2h时，钢管混凝土柱的防火保护层厚度和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-2005）中对钢结构柱规定的保护层厚度接近。对于其它情况，相同耐火极限条件下，圆钢管混凝土柱所需的防火保护层厚度则远小于普通钢结构住的防火保护层厚度。
2）在相同耐火极限要求的条件下，方钢管混凝土柱的保护层厚度随构件截面尺寸的增大和长细比的减小呈降低的趋势。同样，相同耐火极限条件下，方钢管混凝土柱所需的防火保护层厚度也远小于相对应的钢结构柱的防火保护层厚度。
2.2组合楼板与钢结构楼板的比较
经过分析研究，并与试验结果进行比较，对压型钢板混凝土组合楼板的耐火性能，有以下结论（12）：
2.2.1压型钢板-混凝土组合楼板的耐火性能优于钢结构；
2.2.2随着楼板混凝土厚度的增加、混凝土强度的提高，耐火极限提高。
2.2.3随着楼板含钢率的增加，耐火极限降低。
2.3组合结构耐火性能较优的原因
钢—混凝土组合结构耐火性能一般优于普通钢结构，其原因有几方面：
2.3.1混凝土对钢构件的保护作用。由于钢—混凝土组合结构是钢和混凝土组合在一起共同作用的，因而其钢构件的面积通常比相对应的钢结构少，从而使钢构件受火面积减小，提高抗火性能；
2.3.2由于混凝土的吸热作用，使钢构件在火灾时升温较慢，相应提高耐火性能；
2.3.3由于混凝土对钢构件的支撑作用，使得高温下屈服强度降低的刚度不至于迅速降低，钢构件不至于很快破坏。
3、结论与建议
抗火设计是钢—混凝土组合结构设计中不可缺少的一部分，必须因地制宜地选择合适的防火材料和采取有效的抗火防护措施，防止火灾时组合结构中的受力钢构件遭受破坏，从而保证整体结构的安全。
3.1结论
通过对钢—混凝土组合结构抗火设计方法的探讨及其与普通钢结构抗火设计方法的比较，可以得出以下结论：
3.1.1钢—混凝土组合结构的抗火设计属于钢结构抗火设计的范畴，其抗火设计的方法以钢结构抗火设计方法为依据和参考，但是钢—混凝土组合结构的耐火性能优于普通钢结构；
3.1.2钢—混凝土组合结构的抗火防护措施应根据其钢构件的特点因地制宜确定，常用的抗火防护措施有防火涂料法、屏蔽法和包裹防护法等；
3.1.3单纯采用耐火试验法进行钢—混凝土组合结构的抗火设计，由于无法准确模拟不同构件截面、不同约束条件、不同升温温度等各种情况，导致抗火设计时趋于保守，并需要较高的试验费用。
3.2建议
根据钢—混凝土组合结构抗火设计的现状及其特点，本人提出钢—混凝土组合结构抗火设计的几点建议：
3.2.1钢—混凝土组合结构在进行抗火设计时，应充分考虑构件的特点，确定不同的耐火极限；
3.2.2应重视采用数值模拟分析与耐火试验法相结合的设计方法，以克服单纯采用耐火试验法的缺点；
3.2.3根据钢—混凝土组合结构的耐火性能优于钢结构的特点，应充分发挥其优势。如：增大混凝土部分的截面尺寸，降低组合柱的长细比，等等；
3.2.4采用优质耐火钢材，提高构件的抗火性能。
参考文献：
[1]张树平，于安林。钢结构设计防火保护对策。西安建筑科技大学学报，1998（3）；
[2]李勇。对高层钢结构防火体系两个影响的分析。西部探矿工程，2004（6）；
[3]李国强。多高层建筑钢结构设计。北京：中国建筑工业出版社，2004；
与传统土建工程相比，钢结构工程的制作阶段具有工厂化制造、按体系发货、按体系交验的突出特点，与加工承揽合同极为相似，但钢结构构件是定制设计加工，除特定的钢结构工程外无法用于其他工程；钢结构安装阶段具有按体系进行安装、按体系交验的特点，故而钢结构工程天生节点明晰、连续、紧凑。钢结构工程合同约定和其后的履约节点管理密切相关，稍有不慎，即有可能丧失合同的加工节点控制优势，转为处于安装节点工期的劣势，出现合同约定不垫资而事实上垫资完成项目的情况。甚至不仅不盈利，反而因工期、构件返工等问题被扣款。还有的发包方不按时支付或者长期拖欠工程款，个别发包方索性不进行工程验收而直接使用未竣工工程。而根据我国现行法律和建筑法规，即使双方有约定在先，承包方也很难直接申请法院对未验收工程进行拍卖以收回工程款。如果进入诉讼程序，工程评估及诉讼周期往往少则一两年，多则三五年。诉讼结果暂且不说，仅诉讼成本加上应收款的利息，给钢结构企业带来的损失就是巨大的，其中又有业主的刁难、地方保护主义等因素使得诉讼结果往往不尽人意。而承包方在施工过程中，在因发包方不支付工程款而决定停工时，又往往由于自身项目管理的节点失控，一味委曲求全而承诺招标方的苛刻合同条件，事到临头才发现投标文件及合同约定对自己不利，不敢轻易停工，导致损失进一步扩大。在分包钢结构安装工程时，也常会有分包方唆使安装队在工地闹事，迫使钢结构公司在未到节点支付时支付分包款。
上述问题常常会导致钢结构企业长期负债经营、应收款难以追回、提前不合理支付工程款等，在南方一些钢结构行业发达的地区，已经发生了由于上述问题致使钢结构企业倒闭的情况。
钢结构企业工程人员缺少合同管理知识，在工程管理上又可以直接表现为：
1、对投标报价不分析，仅仅按图纸进行预算和投标，当工程决算时追加的费用不被发包方认可，导致直接损失。
2、在合同签订时不认真进行风险预测和对策研究，只相信拉关系和所谓“君子协议”，当风险发生时无法解决。
3、在工程施工前只有技术交底，没有节点控制交底。导致项目管理人员只知道按图施工，不知道按项目节点控制施工，在工程变更和业主不按时付款时，仍然盲目苦干，对工程问题不能及时补救而造成直接损失。
4、不懂得充分利用合同进行索赔和反索赔，致使己方一再处于劣势。
5、在项目结束时对合同签订和实施不进行总结，只追求形式上的年签订合同数量和合同标的额，导致企业一再负债经营，最终被呆帐拖死。
为此，很多钢结构企业都聘请了律师，但是律师传统的合同管理方式，并不适应现代钢结构企业的实际情况：首先，诉讼律师的定势思维，往往表现为动辄以诉讼威胁发包方，并不能迅速解决现实问题，反而使承包方和发包方矛盾激化，难以继续合作。实际上钢结构工程时间短、定制设计的特点，决定了它的风险只能靠工程节点控制化解，不可轻易诉讼，否则直接受损失方还是钢结构企业。其次，钢结构企业的合同管理，应该是法律部、商务部、工程项目管理部、财务部等共同协调完成的综合治理结果，传统上的法律顾问与各部门一般沟通很少，在没有统观全局的状态下，顾问仅对合同做是否形式上合法的审查并不能做到防患于未然。第三，各部门之间对合同履行进程的配合，要求部门人员不但具有本部门专业知识，还需要掌握合同管理和工程管理知识，传统上的法律顾问不能完成对上述部门人员的培训和指导工作。
同样，土建工程的合同风险管理模式也不适合于钢结构工程。首先，从工期上比较：土建工程一般工期较长，一旦发生问题，承包方可以有相对充裕的时间与业主在工程节点上进行谈判，各部门只要各司其职一般不会出现大的纰漏。而钢结构项目速度快的特点，要求承包方必须将工程节点事先明确，一旦节点出现问题必须在最短的时间内予以解决。在工程中各部门之间也需要密切沟通、迅速发应，如果有个别部门对工程问题视而不见或者在其他部门要求协调时坐视不管，往往会造成灾难性的后果。其次，从损失控制上比较：土建工程双方争执不下时，承包方可以把水泥、沙石、钢筋等拉走用于其他项目，因此前期直接损失较少。钢结构工程由于是定制设计，制造完成的钢构件除在本工程中使用外，一般无法在其他钢结构工程中再次利用，钢结构成品即使从工地拉走了也只能报废。所以应尽量避免与发包方关系破裂，这就需要合同风险管理者具有很高的前瞻意识和风险控制技巧。
由此可知，要达到钢结构企业合同管理的最佳效果，只有引进同时具备钢结构经验和法律专业的律师，指导监督商务、工程、财务等各部门进行商务谈判、签约、履约、按时收款，才能达到最佳效果，使得合同的三大目标——工期、价格、质量向着最有利于承包方的目标实现，将合同风险控制在合理的范围内。
早在北京市中喆律师事务所成立之前，现北京市中喆律师事务所主要合伙人律师即担任当时全国最早的钢结构企业——杭萧钢构的法律顾问，自1995年至今，杭萧钢构在成为钢构行业的知名企业过程中，中喆律师事务所律师与杭萧钢构一直保持着密切合作关系。在钢结构企业合同管理实践中，中喆律师逐渐总结出一套行之有效的合同系统管理方法。北京市中喆律师事务所成立以后，钢结构企业顾问律师们逐步将杭萧钢构、山东杭萧经过多年实践检验的的工程合同管理方法加以总结，并随国家法规和钢结构行业的实际情况加以调整，现已经将该套法律解决方案广泛应用于杭萧钢构及其下属的各子公司，取得了很好的效果。
钢结构合同管理法律解决方案主要内容为：
1、招投标管理投标方向的选择：商务部在律师的指导下，在最有利于己方的市场进行投标，避免由于市场饱和造成的投标恶性压价情况的发生。
招标方资信情况调查：包括工商调查及担保方面的调查，以保证招标方在今后工程中工程款的及时支付。
投标风险预测：根据招标文件提供的工程介绍，律师与技术、财务部门一道，通过工程预算进一步核实工程规模、工程量、设计资料情况、合同条件、工程环境等有可能发生的合同风险，并对此作出风险预测和规避风险办法。
对标书的审核：根据招投标法及有关建筑法律，指出标书中对我方有利和不利的内容，并提出相关建议。
选择对自己有利的合同条件签订合同。
2、合同签订的风险控制根据建设部标准合同及有关最新法律规定，律师根据企业实际情况制作出一套切实保护企业钢结构工程利益的合同文本，包括钢结构制作合同文本、钢结构制作安装合同文本、高层钢结构制作安装合同、钢结构工程分包合同文本、外协加工定做钢构件合同文本等。
在建设部建设工程标准合同文本的基础上，在专用条款上设计最大程度保护本企业利益的合同条款，并尽可能对标准合同文本不足的地方与业主签订补充合同。
在业主要求与其签订业主拟定的合同文本情况下，对业主提供的文本进行审查，找出其中不合理、不公平的条款，与商务部一道与业主方进行谈判，对原合同内容进行调整。
在合同签订前，与工程部、商务部、综合计部、财务部、总经理实行集体负责制，分别对合同提出具体意见，就不同认识进行磋商和必要调整，并签字确认。
3、履约风险控制律师对合同工程节点和付款节点进行归纳，找出合同条款中存在履约风险的地方，并提出相关的法律意见。
在工程施工前技术交底的同时，工程部安排律师对项目经理、商务部负责人、财务部负责人进行合同履行风险交底，并出具书面的节点、风险及防范内容。
项目经理按照主要工程节点内容，在施工过程中安排有关人员对工程节点资料进行收集，并将复印件及时提供给律师。在发包方不能或拒绝提供的工程节点文件时及时告知律师有关情况，以便律师提供相应工作预案。
财务部有关工程项目收款负责人，在发包方未及时支付工程款时，向项目经理和律师作出汇报并提供欠款情况简表，以作为工程部和律师发出催款和停工函的依据。
在发包方拒绝支付工程进度款、拒绝进行决算、拖延验收时间时，以合同约定为依据，以公司名义发出工程联系单、工作函、公司函、律师函，督促对方按合同约定履约。
协同工程部一道，决定对工程停工及复工，并及时发出书面停工、复工函。
根据合同约定，对发包方、监理方提出的工期延误、工程质量等问题进行反索赔，对于业主违约在先或者由于不可抗力所造成的问题主张自己的权利。
协同商务部、工程部与欠款单位进行谈判，及时令发包方作出抵押、提供担保等。
必要时候对违约方进行诉讼。
4、诉讼风险控制及时协调清理企业件所欠的三角债，避免不必要的诉讼纠纷。
尽最大可能将工程问题解决在非诉阶段。
按照法律程序申请财产保全、对己方被保全的财产进行解冻。
在时效内提出管辖异议，以达到在诉讼时间上迫使对方让步的目的。
在诉讼过程中搜集有利于己方的工程证据和对方违约的证据，以利在调解中取得优势。
准备意见，代表企业进行诉讼。
5、企业人员合同素质培训为顾问单位的商务、工程、财务等部门的人员进行合同法方面的培训。并结合钢结构工程的实际情况，就法律条文的具体应用提供指导性意见。
合同管理时建设工程项目管理的重要内容之一。合同管理不仅是动态的而且是系统及全过程的，从合同谈判到草拟、评审、签订、生效、变更、解除直至失效。系统即各部门参与进来。所谓动态管理则是在合同履约过程中出现的修改、变更和补充。文章结合本人近些年合同管理的实际感受，提出几点问题和解决方法。
1.招投标阶段存在的问题
下游钢结构企业历来同质化竞争激烈，在因在手短缺，急于获得订单解决企业生存大计，对业主背景现状了解不够或资金状况调查不清的情况下接单。如国内某上市公司的集团公司，在外省购入成片沿江土地用于大规模新建，众多建筑施工企业觊觎庞大的施工任务量，均趋之若鹜参与投标，甚至无一例外地垫资施工。然而，由于建设企业扩张之巨、资本市场融资艰难、加上其实体销售举步维艰，导致该企业负债累累，工程款支付从项目动工初期就缩水到中途的拖欠到最终停付，资金问题一直未解决，参与该项目各家建筑企业均蒙受了巨大经济损失。
2.合同签订阶段的风险
（1）合同主体不当，资格存疑。合同当事人的主体资格，是合同有效的条件之一。尤其对于分包合同的主体，分包人在实际操作中，往往采取挂靠等方式取得资质，为节约管理费，有时铤而走险，采取私刻公章，模仿签字等违法行为签订合同。
（2）合同条款文字表达不严密。合同中文字表述不严谨，引起歧义并由此产生经济上的损失。如某份合同条款中规定“施工单位负责施工场地道路铺设”，试想，施工现场几十亩的场地，如果道路均由钢结构施工企业铺设，显然不合理，而且成本也远远超过钢结构合同额。其实草拟合同人真实的意思表达是“施工单位负责施工场地吊装道路铺设”。
（3）合同条款存在明显缺陷和漏洞。如某份钢结构运输分包合同中，有一条款“钢结构运输每车保底35吨，不足部分按35吨计算”。大家知道，钢结构件是不规则件，每车吨位有高有低，不足吨位的现象也很普遍，平均吨位根本不可能达到35吨，合同中如果出现上述约束性条款，显然对运输单位极利，对钢结构加工制造企业则明显不公。这样显失公平的条款出现在合同中，且连续两次出现在与同一家运输单位签订的合同中。经查，排除了合同管理员的私利行为。而是由于他工作责任心不强，缺乏防范意识，将合同电子版传给对方，对方私自改动未告知，他不加审核，且评审制度流于形式导致。
（4）合同违反国家法律规定，属无效合同；无效的免责条款。法律规定，造成对方人身伤害、造成对方财产损失的，人身权和财产权受法律保护。如果合同中的条款对此予以侵犯，该条款为免责条款，是无效的。
3.合同履行阶段存在的问题
施工过程中合同管理主要表现以下几点：
（1）应当发出的时效性书面文件未发。及时发出各种必要的书函，既是合同管理的需要，也是施工企业自我保护的一种方式，只是实际中各级人员重视度不够，导致受到处罚。
（2）应当变更的未变更。合同履行过程中，设计变更等是常有的事，合同内容的变化必然导致价格的变化，及时收集证据保护自己的利益免受损失。
（3）应办理的签证未办理。施工现场，合同以外发生的零星事件极多，业主或总包单位往往口头布置，施工企业为处理好双方之间的合作关系，基本上有求必应，但如果不及时办理签证，让对方书面确认，到施工临近结束人员调离或撤场，补签证就会变得异常困难。
（4）应行使的权力未行使。《合同法》规定：同时履行抗辩权指双务合同的当事人一方在他方未为对待给付以前，有权拒绝自己的履行。
（5）忽视书面证据的收集保存。项目部人员变更或管理意识欠缺，将好不容易签回的书面证据不及时归档存放，容易造成遗失，由此在资料保管方面也必须给予足够重视。
（6）对索赔工作不重视。对明显不能通过协商解决的久拖不决问题，施工企业往往等闲视之。
4.钢结构企业合同管理存在问题的解决办法
（1）人员。首先要对人，合同管理工作是千头万绪且需要责任心极强的人员担任，马大哈、条理不清、责任心差的人坚决不能用。其次人员的素质要持续提高，通过各类合同培训班、参加法律或相关执业资格考试、布置任务定期检查、深入现场实地考察等都不失为好的方式。最后，需要加强人员道德教育，切不可因利忘义。
（2）加强制度建设。首先企业必须设立合同岗位责任制，将合同管理人员的责任、权力、义务逐一进行规范，实行奖罚分明。其次，企业必须根据合同管理的全过程化，建立具体操作性强的管理制度，从合同浅谈、草拟、评审、签订、下达、交底、学习、履行全过程。企业各层次也都应建立配套的支持性文件。
（3）组织机构建设。企业有上而下建立健全合同管理机构，发挥合同归口管理部门的模范带头作用。设立合同专职管理部门，下辖承揽合同、材料设备采购合同、劳务合同、项目部合同管理等各个岗位的合同管理人员，并整合企业法律顾问团的优势，起到法律咨询、合同评审、履约监督的作用。
