建筑材料的高溫性能

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1、第二部分建筑火災被動防護建筑材料的高溫性能建筑構件的耐火試驗建筑物的耐火等級鋼結構耐火設計防火分區(qū)與防煙分區(qū)安全疏散總平面防火設計室內裝修防火設計建筑結構與建筑的關系凡是建筑物，無論宿舍、辦公樓或廠房、體育館，都是由屋蓋、樓板、墻、柱、基礎等結構構件所組成。這些構件在房屋中互相支承、互相扶持，直接或間接地、單獨或協同地承受各種荷載作用，構成了一個結構整體——建筑結構。建筑結構與建筑有密切的關系，建筑結構是房屋的骨架，是建筑物賴以存在的物質基礎，它的質量好壞，對于建筑物的堅固和壽命具有決定性作用，對于生產和使用影響很大。建筑物是由各種建筑材料建造起來的。根據使用功能，建

2、筑材料主要分為：結構材料（如混凝土、鋼材、黏土磚等）的作用是組成結構構件并承受各種荷載，維持建筑物的框架結構不變；裝修材料（各種飾面材料、木材及各種塑料物、聚合物等）的作用是美化室內環(huán)境，給人們創(chuàng)造一種美好道德工作生活環(huán)境。此外，建筑材料還包括多種功能不同的材料，如保溫材料、隔熱材料及防水材料等。這些建筑材料在高溫下的性能直接關系到建筑物火災危險性的大小以及發(fā)生火災后火勢蔓延擴大的速度。建筑材料與防火的關系第六章建筑材料的高溫性能6.1概述6.2鋼材的高溫性能6.3混凝土的高溫性能6.4其它材料的高溫性能6.5建筑材料燃燒性能分級及試驗方法6.1概述建筑材料高溫下的性

3、能包括以下五個方面：燃燒性能:包括著火性、火焰?zhèn)鞑バ?、燃燒速度和發(fā)熱量等力學性能:材料在高溫作用下，力學性能（尤其是強度性能）隨溫度的變化關系。發(fā)煙性能毒性性能隔熱性能:在隔絕火災高溫熱量方面，材料的導熱系數和熱容量是兩個最為重要的影響因素。6.2鋼材的高溫性能鋼材的冶煉和分類常用建筑鋼材鋼材的高溫性能建筑用鋼材可分為鋼結構用鋼材（各種型材、鋼板）和鋼筋混凝土結構用鋼筋兩類。它是在嚴格的技術控制下生產的材料，具有強度大、塑性和韌性好、品質均勻、可焊可鉚、制成的鋼結構重量輕等優(yōu)點。但就防火而言，鋼材雖然屬于不燃性材料，耐火性能卻很差。鋼材的冶煉鋼的主要成分是鐵和碳，它的

4、含碳量在2%以下。鋼的冶煉主要是將熔融的生鐵進行高溫氧化，使碳的含量降低到預定范圍，雜質含量降低到允許范圍之內。鋼的冶煉方法主要有空氣轉爐煉鋼法、氧氣轉爐煉鋼法和平爐煉鋼法。冶煉過程中，鐵被氧化成氧化鐵，影響鋼材質量，必須進行脫氧。根據脫氧程度的不同鋼可分為沸騰鋼（脫氧不完全）、鎮(zhèn)靜鋼（完全脫氧）和半鎮(zhèn)靜鋼（脫氧程度介于沸騰鋼與鎮(zhèn)靜鋼之間）。鋼的分類碳素鋼：以鐵、碳為主體，含碳量小于2%。含碳量小于0.25%的為低碳鋼；介于0.25%～0.6%的為中碳鋼；大于0.6%的為高碳鋼。合金鋼：在普通低碳鋼的基礎上，加入少量合金元素，如硅、錳、鉻、鈦、釩等?？梢员ＷC鋼的良好塑

5、性、韌性，提高鋼的強度。低合金鋼合金元素總含量小于5%；中合金鋼合金元素總含量為5～10%；高合金鋼合金元素大于10%。常用建筑鋼材—普通碳素鋼分為Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五種，Q是屈服點的漢語拼音首位字母，數字代表鋼材厚度（直徑）≤16mm時的屈服點下限N/mm2。數字較低的鋼材，碳含量和強度較低，而塑性、韌性、焊接性較好。普通碳素鋼分為A、B、C、D四個質量，A級最差，D級最好。普通碳素鋼塑性好，適宜于各種加工，并能保證在焊接、超載、沖擊、溫度應力等不利條件下的安全：力學性能穩(wěn)定，對軋制、一般加熱、劇烈冷卻的敏感性較小。但與低合金結構相比，

6、強度較低。普通碳素鋼中的Q235（其碳含量為0.12%～0.22%）因為其力學及加工等綜合方面的性能較好，而且冶煉成本低，所以在建筑工程中得到普遍使用。常用建筑鋼材—低合金結構鋼是一種含有少量合金元素(硅、錳、鉻、鈦、釩等元素組成)的合金鋼種。低合金結構鋼具有較高的強度，良好的塑性和沖擊韌性，并具有耐銹蝕，耐低溫性能，是一種高效能鋼種。較多地用于大型結構和荷載較大的結構。鋼材的高溫性能通常鋼材的導熱性能隨溫度升高而遞減，常溫下導熱系數為58W/m.℃，但當溫度達到750℃時，其導熱系數幾乎為常數，約為30W/m.℃.鋼材的導熱系數大是造成鋼結構極易破壞的主要原因之一。

7、導熱系數鋼材的比熱Cp鋼材的比熱隨溫度上升而緩慢增大，Cp與T的關系可由下式來表示：（KJ/kg.℃）當溫度升高時，鋼構件要發(fā)生膨脹。對截面溫度均勻分布的靜定結構而言，熱膨脹只對變形有影響，不會產生附加內力。但當結構和構件的膨脹受到約束時，就會產生附加內力，在進行結構反應分析時，必須考慮這種影響。鋼的熱膨脹系數（特指線膨脹系數）實際隨溫度的升高會發(fā)生變化，但變化幅度不大熱膨脹系數參考《鋼結構抗火設計與計算》中國建工出版社在高溫下鋼材強度隨溫度的升高而降低，降低的幅度因鋼材溫度的高低和鋼材種類而不同。鋼材的強度（1）普通低碳鋼普通碳素鋼的高溫力學性質