鋼結構在高溫下的性能
2023-06-08 10:03 陜西鋼結構 華邦建設
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，應力與應變關系曲線就沒有明顯的屈服臺階，在400℃至500℃時鋼材內部再結晶，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℃被認為是低碳鋼失去強度的臨界溫度。
火災是一種災難性荷載，如果把鋼材高于屈服點直至結構后破壞的強度儲備都考慮進去，并考慮在一場火災中，結構一般并不承受它的全部設計荷載，所以認為火災招致結構發生破壞的臨界溫度，將依鋼種和結構的不同而不同，對由低碳鋼組成的結構大約在500℃至550℃，對于低合金鋼結構的臨界溫度稍高一些，假定此時構件應力大約只是設計強度的一半左右。在火災下鋼結構的溫度可達900℃至1000℃，所以，鋼結構需要采取防火保護措施。鋼結構防火保護的目的是使結構在發生火災時，能夠滿足防火規范規定的耐火極限時間。
