钢结构在高温下的性能

2023-06-08 10:03 陕西钢结构 华邦建设

　　钢材是一种不燃烧材料，但耐火性能较差，它的机械性能，诸如屈服点、抗拉强度和弹性模量，随温度的升高而降低，因而出现强度下降、变形加大等问题。试验研究表明，低碳钢在200℃以下时拉伸性能变化不大，但在200℃以上时弹性模量开始明显减少，500℃时弹性模量E值为常温的50%，近700℃时E值则仅为常温的20%。屈服强度的变化大体与弹性模量的变化相似，超过300℃以后，应力与应变关系曲线就没有明显的屈服台阶，在400℃至500℃时钢材内部再结晶，使强度下降明显加快，到700℃时屈服强度已所剩无几。所以钢材在500℃时 尚有一定的承载力，而到700℃时则基本失去承载力，故700℃被认为是低碳钢失去强度的临界温度。

　　火灾是一种灾难性荷载，如果把钢材高于屈服点直至结构最后破坏的强度储备都考虑进去，并考虑在一场火灾中，结构一般并不承受它的全部设计荷载，所以认为火灾招致结构发生破坏的临界温度，将依钢种和结构的不同而不同，对由低碳钢组成的结构大约在500℃至550℃，对于低合金钢结构的临界温度稍高一些，假定此时构件应力大约只是设计强度的一半左右。在火灾下钢结构的温度可达900℃至1000℃，所以，钢结构需要采取防火保护措施。钢结构防火保护的目的是使结构在发生火灾时，能够满足防火规范规定的耐火极限时间。