① 鋼材在不同溫度下力學性能有何變化提高鋼結構防火性能的措施有哪些
鋼材的物理性質:鋼材在正溫范圍內,溫度約在200℃以上時,隨著溫度的升高,鋼材的抗拉強度、屈服點和彈性模量都有變化,總的趨勢是強度降低、塑性增大;溫度在250℃左右,鋼材的抗拉強度略有提高,而塑性卻降低,因而鋼材呈現脆性,在此區域對鋼材再加熱,鋼材可能產生裂逢。此外,當溫度達到250-350℃范圍內時。鋼材將產生徐變現象,鋼材的性能受到不同程度的損傷。
據一些專家對鋼材進行溫度試驗分析,當鋼材在升溫1h,恆溫加熱1小時後進行檢測,結果是有屈服台階的16Mn鋼筋在900℃以下時的強度和延伸率變化很小,溫度達到1000℃時,鋼材強度下降10%;無屈服台階的冷拔低碳鋼絲經過2h升溫至600℃以下,則強度受到影響不大;而溫度在600℃以上時的極限強度下降達40%。
據有關專家對大多數火災事故現場中構件鋼筋的測試結果表明,混凝土保護層爆落的預應力板鋼絲受熱溫度超過600℃,樑柱構件鋼筋溫度低於600℃,因而,在一般情況下,火災對鋼筋的影響較比混凝土小,對於I、II級鋼筋在溫度達到900℃以上時才有明顯的影響,由於鋼筋構件混凝土保護層的作用,通常構件中的鋼筋溫度低於此值,可以說火災一般對I、II級鋼筋的影響不很大。但是,在600℃以上的高溫卻使冷卻後的冷拔低碳鋼絲強度大幅下降40%左右,從中可以說明火災對預應力鋼筋混凝土板的影響較大,由於建築荷載大部分承重在板上,從而破壞結構的整體性,造成更大的危害。
常見的鋼結構防火保護措施有以下幾種:
1、外包層
就是在鋼結構外表添加外包層,可以現澆成型,也可以採用噴塗法。現澆成型的實體混凝土外包層通常用鋼絲網或鋼筋來加強,以限制收縮裂縫,並保證外殼的強度。噴塗法可以在施工現場對鋼結構表面塗抹砂漿以形成保護層,砂漿可以是石灰水泥或是石膏砂漿,也可以摻入珍珠岩或石棉。同時外包層也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、輕混凝土做成預制板,採用膠粘劑、釘子、螺栓固定在鋼結構上。
2、充水(水套)
空心型鋼結構內充水是抵禦火災最有效的防護措施。這種方法能使鋼結構在火災中保持較低的溫度,水在鋼結構內循環,吸收材料本身受熱的熱量。受熱的水經冷卻後可以進行再循環,或由管道引入涼水來取代受熱的水。
3、屏蔽
鋼結構設置在耐火材料組成的牆體或頂棚內,或將構件包藏在兩片牆之間的空隙里,只要增加少許耐火材料或不增加即能達到防火的目的。這是一種最為經濟的防火方法。
4、膨脹材料
採用鋼結構防火塗料保護構件,這種方法具有防火隔熱性能好、施工不受鋼結構幾何形體限制等優點,一般不需要添加輔助設施,且塗層質量輕,還有一定的美觀裝飾作用,屬於現代的先進防火技術措施。本文淺談一下鋼結構防火塗料。
② 火災為什麼會把鋼筋水泥結構的樓體燒塌
火災猛烈,溫度極高,混凝土的耐熱溫度在65ºc以下,燒毀後毫無抗壓強度可言,而梁內、板完全靠混凝土容的抗壓能力與鋼筋的抗拉能力組成的力矩抵抗荷載產生的彎矩;柱則全靠混凝土承壓能力抵抗重力和風荷載產生彎矩構成的豎向力,混凝土燒毀後毫無抵抗能力怎能不塌?單靠鋼筋太軟弱,鋼筋必須與正常強度的混凝土配合才能發揮它強大的拉力作用。
鋼結構是不耐火的,在高溫下還不如木結構的耐火極限長,鋼材遇高溫就會軟化!
9▪11美國世貿大樓結構全是大截面的優質鋼材,毀於瞬間就是例子。
③ 鋼結構廠房的耐火性能如何呢
鋼結構的廠房主要是指主要的承重構件是由鋼材組成的。包括鋼柱子,鋼梁,鋼結構基礎,鋼屋架(當然廠房的跨度比較大,基本現在都是鋼結構屋架了),鋼屋蓋,注意鋼結構的牆也可以採用磚牆維護。由於我國的鋼產量增大,很多都開始採用鋼結構廠房了,具體還可以分輕型和重型鋼結構廠房。用鋼材建造的工業與民用建築設施被稱為鋼結構:鋼結構建築質量輕,強度高,跨度大。鋼結構建築施工工期短,相應降低投資成本。鋼結構建築防火性高,防腐蝕性強。鋼結構建築搬移方便,回收無污染。
耐火性,當鋼材表面溫度在1500C以內時,鋼材的強度變化很小,因此鋼結構適用於熱車間。當溫度超過1500C時,其強度明顯下降。當溫度達到500—600t時,強度幾乎為零。所以,發生火災時,鋼結構的耐火時間較短,會發生突然的坍塌。對有特殊要求的鋼結構.要採取隔熱和耐火措施。耐腐蝕性鋼材在潮濕環境中,特別是處於有腐蝕性介質環境中容易銹蝕,需要定期維護,增加了維護費用。密封性鋼材內部組織很緻密,當採用焊接連接,甚至採用鉚釘或螺栓連接時,都容易做到緊密不滲漏。安全可靠性,抗震、抗風性能好,荷載能力強,抗震能力可達到八級,大震不倒中震不損就是它的作風。以人為本與大自然天然的相結合是鋼結構房屋所具有的價值,對於建築住宅來說,保障人身安全是重中之重。
④ 鋼結構燃燒中的行為特點是什麼
不知道你問的重點是什麼
鋼結構遇到燃燒,溫度不斷加劇 會改變碳鋼量的形態 造成脆斷
⑤ 鋼材為不燃材料,為什麼鋼結構在受火後約15分鍾出現變形和倒塌現象
溫度增高後鋼鐵的承重能力或者說堅硬程度降低,受到過大壓力會發生形變直至斷裂
⑥ 為什麼要防範鋼結構火災
鋼結構本身具有抄一定的耐熱性,沮度在250℃以內,鋼的性質變化很小,這也是其被廣泛應用的原因。但溫度達到450-650℃時,鋼的強度幾乎為零,因此鋼結構防火性能較鋼筋混凝土差。
輕鋼結構建築耐火等級較低,防火性能較差,在高溫作用下其力學性能包括彈性模量、屈服強度都會大幅度降低,容易發生垮塌,造成人員傷亡和較大火災損失火災。鋼結構應按照國家的防火規范來進行設計,鋼結構防火塗料分為薄塗型和厚塗型兩類。對室內裸露鋼結構、輕型屋蓋鋼結構及裝飾耍求的鋼結構。當規定其耐火極限在1.5 h以下時.應選用薄塗型鋼結構防火塗料。
鋼結構構件的防火構造可分為外包混凝土材料、外包鋼絲網水泥砂漿、外包防火板材、外噴防火塗料等幾種構造形式。對室內隱蔽鋼結構、高層鋼結構及多層工程鋼結構.當規定耐火極限在1.5h以上時.應選用厚塗型鋼結構防火塗料。
火災的發生和發展具有隨機性和確定性的雙重特點。
鋼結構雖然為城市建設帶來了許多益處,但在面對火災來臨時,卻一點也不能含糊。任何事物都有其兩面性,因此,對於鋼結構,只有合理利用,才能為城市建設做出更大的貢獻。
⑦ 火災後鋼材會產生哪些變化能否二次利用
火災過程中由於高溫灼燒,對鋼材性能產生了影響,因此不能重復利用!
⑧ 鋼構架房屋內的槽鋼在一次火災事故中變形,請問槽鋼被火燒變形需多少度的溫度
教課書上講,通常溫度達到500度時,鋼材會變形,失去幾乎一半的強度,如果在此溫度下經過15分鍾,就會產生垮塌。
也有資料分析:在火災時,鋼材強度隨著溫度上升而急劇下降。當溫度達到350℃、500℃、600℃時,鋼材的強度分別下降1/3、1/2、2/3。
內部應力的變化是一個復雜的事情,要看火災時燃燒方向、溫度、燃燒速度等進行綜合判斷。通常沒有一個明確的結論。
⑨ 為何鋼材也需要考慮防火
雖然鋼材不會燃燒,但鋼材遇到高溫會發生變形,導致結構坍塌。
鋼材作為建築材料在防火方面又存在一些難以避免的缺陷。一般不加保護的鋼結構的耐火極限為15分鍾左右。通常在450~650℃溫度中就會失去承載能力,發生很大的形變,導致鋼柱、鋼梁彎曲甚至於結構坍塌。
要使鋼結構材料在實際應用中克服防火方面的不足,必須進行防火處理,其目的就是將鋼結構的耐火極限提高到設計規范規定的極限范圍。
防止鋼結構在火災中迅速升溫發生形變塌落,其措施是多種多樣的,關鍵是要根據不同情況採取不同方法,如採用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結構,降低熱量傳遞的速度推遲鋼結構溫升、強度變弱的時間等。
但無論採取何種方法,其原理是一致的。
空心型鋼結構內充水是抵禦火災最有效的防護措施,這種方法能使鋼結構在火災中保持較低的溫度、水在鋼結構內循環、吸收材料本身受熱的熱量。受熱的水經冷卻後可以進行再循環、或由管道引入涼水來取代受熱的水。