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鋼結(jié)構(gòu)在高溫下的性能
2023-06-08 10:03 陜西鋼結(jié)構(gòu) 華邦建設(shè)
鋼材是一種不燃燒材料，但耐火性能較差，它的機械性能，諸如屈服點、抗拉強度和彈性模量，隨溫度的升高而降低，因而出現(xiàn)強度下降、變形加大等問題。試驗研究表明，低碳鋼在200℃以下時拉伸性能變化不大，但在200℃以上時彈性模量開始明顯減少，500℃時彈性模量E值為常溫的50%，近700℃時E值則僅為常溫的20%。屈服強度的變化大體與彈性模量的變化相似，超過300℃以后，應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系曲線就沒有明顯的屈服臺階，在400℃至500℃時鋼材內(nèi)部再結(jié)晶，使強度下降明顯加快，到700℃時屈服強度已所剩無幾。所以鋼材在500℃時 尚有一定的承載力，而到700℃時則基本失去承載力，故700℃被認(rèn)為是低碳鋼失去強度的臨界溫度。
火災(zāi)是一種災(zāi)難性荷載，如果把鋼材高于屈服點直至結(jié)構(gòu)最后破壞的強度儲備都考慮進去，并考慮在一場火災(zāi)中，結(jié)構(gòu)一般并不承受它的全部設(shè)計荷載，所以認(rèn)為火災(zāi)招致結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的臨界溫度，將依鋼種和結(jié)構(gòu)的不同而不同，對由低碳鋼組成的結(jié)構(gòu)大約在500℃至550℃，對于低合金鋼結(jié)構(gòu)的臨界溫度稍高一些，假定此時構(gòu)件應(yīng)力大約只是設(shè)計強度的一半左右。在火災(zāi)下鋼結(jié)構(gòu)的溫度可達900℃至1000℃，所以，鋼結(jié)構(gòu)需要采取防火保護措施。鋼結(jié)構(gòu)防火保護的目的是使結(jié)構(gòu)在發(fā)生火災(zāi)時，能夠滿足防火規(guī)范規(guī)定的耐火極限時間。
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