。 ？ 5  材料特性】 】 5.《1  钢《 材 — 5.1【.1 ？ 本条规定了—。高温下钢材的物理】特性参数取值高温】下钢材的热膨—。胀系数、《热传导系《数和比？热等随？温度的不同会有【一定的变化》[式（1）～式【（4）]本规范取】这些参数在高温下的！平均值？  【   钢材的物【理特性主要取决【于钢材的化学—组分加工工艺、加工！过程对其影响—。较小钢？结构工程中》常用的碳素结构钢（！低碳钢、中碳钢【、高：碳，钢）和低合金结构钢！等所含的碳元素、合！金元素的比例—都很小基本》上小于？。或等于？5％；耐火钢的合金！元素稍高于低合金】结构钢因此这些钢材！的高温物理特性【基本相？同 【    《（1） 结构钢的热！膨胀：变形：率△l？／l 》 ！式中Ts《钢材的温度（℃【） —     （2） ！结，构钢的？热膨胀系数as [！。m/（m·》℃）：]: — ： ： ？    《 （3）《 ，结构钢的热传导系数！λs[？W/（m·℃）]】 》 《     （】4） 结构钢的比】。热Cs？[，J/：。。（k：g·℃）] — ： ： — ，  ：  （5）结构【钢的泊松《。。比V：s ？ V》s=：0.3 《（，5） 《。 5》.，1.2？。、5.1.3—  这？。两条规定了高温下】结构钢的强度设计】值和弹性模量 】     】在本：规范中如无特别【。说明结构钢》。。是指钢结构工程中大！量应用的具有屈服平！台的低碳结构—钢和：低，合金结？构钢包括Q》235？钢、Q345钢【、Q：。390？钢和Q42》0钢等与高》温，下钢材的物理特【性，不同钢材的》生产工艺、加工过】程等对高温下钢材的！力学性能有较—大的影响并》且高温对高强度钢】、高强度螺栓—、高强？度钢绞？线、钢索的强度影响！要显著地大于—结构钢式（3）【不适用？这些：钢材 】    结》构钢：在高温下《的，力学性能有如下特】点（图3） 【 ？ 图】3 ASTM A】36钢的高温应【力-应变曲线 ！。。   》  ：（1：） 钢材的屈—服强度和弹》性模量随温》度升高而降》低且屈服台阶变【。得越来越《小；温度《。高于3 00℃后已！无明显的屈服平台 ！   【  （2《） 钢材的极限强】度基本上随》温度的升《。高而：降低但在180【℃～3？。。70℃温度区间内】极限强？度，有所提高塑性和韧性！。下降（即出现“蓝脆！现象”） —     】（3） 温度—高于400 ℃后】钢，材的强度与弹—性模量开始急剧下降！；温：度达到650℃【时钢材已基本丧【。失大部分《强度温度高于30】。0，℃后钢材已无屈服】段因此需要指定一】个强度作为》钢材的名《义屈服强度通常以一！定，量的塑性残》。余应变（称为名【义应变）所对应【的应力作为钢材的名！义，屈服强度（图—4）常温下一—般取：0.2？％应变作为名义【应变而在高温下名义！应变取值尚》无一致的标准 【 ： ？ ， 图—4 钢材高温名义】 屈服强度定义 ！ ？     （—1）： ，欧洲：钢结构协《。会标准钢结构防火】。-欧洲钢结》构防火设计》手册规定当》温，度大于400℃【时，以0.5％应变【作为名义应变当温】。度，低于40《0℃时？则在0.2》％ （20》℃时）？和0.？5％应变之》间按线？性插：值确定[Euro】pean《 Conven【tion for】 Cons》。truction】al Steel】work （E【CCS）,T—echni》cal 《C，ommitte【e 3-F》ire Sa—fety of【 S：teel Str】uctures【, Desi—gn Ma》nual 》。on th》e E？uropea—n Recom【m，endation】s for th】e Fire 【S，afety o【f Steel S！tructu—res1st 【Edition【,1985.]钢梁！、，钢柱耐火试验表明按！上述：方法确定的名义应变！值，过于保守《 —  ：  （2）》 英国国家标准建筑！钢结构  第8部】分耐火设计实—施，规范规定了三个【名义应变水》平的强度以》适应各？类构件的不同要求即！2％应变适用—于有防？火保：护的受弯《。组合构件；1—.5％应变适用于受！弯钢构件；0.5】％应变适用于除【上述两？类以外？的构件（Brit】ish Stand！ards Inst！。it：ution,—BS 5950,】The 《Struc》tur？al Us》e of Stee！。。lwork i【n ：Bu：ildings【。,Part》 ，8:Cod》e of P—。ract《ice for【 Fire R【esistant】 Desi》。gn1？990.） — ：     （3！） 欧洲标准钢【结构设计 第1.2！部分结构防火设计则！取2％应变作—为名义应变来确定】。钢材的名义屈服【强，度（Europe】an Co》。mmi？t，tee？ fo？r S？tandar—d，ization【,EN 199【3，-1：-2：9Eurocod】e 3,De—sign《 of Steel！ Structur！es,Part 】1.2:S》。tructura】l Fire— ，Des？ign,200【5.）？ —    随着研究】的广泛与深入对结构！钢的高温性能以【。及钢结构在火灾【下，。。的反应有了更—深入的？了解目前对》于采：用较大？的，名义应变来确定结构！钢高温下《的名义屈服强度【已达成共《识 —。     国内对Q！235？。、Q345等结【构钢进？行了系？统的高温《材，性试验得到了0【.2％、0.5％、！1.0％等名义应变！水平的高温》屈服强度综合国内试！。验资：料并参考EN 1】993-1-220！0，5、BS 》5，950-8200】3等给出了》我国结构钢高温下】的强度设计值—和弹性模《量表6为按本—规，范有关公式计算的】各温度下钢材的屈服！强，度折减系《数ηsT和弹性模】量，折减系？数XsT — 《表6 钢材高温下的！屈服强度折减系数η！sT和弹性模—量折减？系数XsT 【 】 5？.1.4、5.【1.5？。  ：耐火钢？通过在钢材中加入】钼，等合金元《素使钢材在》高温时从原子中析出！碳化钼M0》2，C由于此《类化合物比》铁原子？大能起？到阻止或减弱“【滑，移”的作用》从，而提高钢材》高温下的《强，度耐火？钢无蓝脆现象—故在低？温度区段内耐火【钢的强度损失大于】。结构钢在实》际，工程中绝《。大多：。数钢：构件的？临界温？度在450℃～7】。00℃范围内在该】温度段内耐火—钢的强度损失小于结！构钢 目！前各钢铁公》司，生产：的耐火钢的高温材性！有较大的差》别本规范给出—的公式不一定适用于！所，有，品种应用式（—5.1.4）、【式（5？.1：.5）时要求—600℃时》耐火钢的实测屈服强！。度折：减系数不《。低于式（5.1【.，4，）计：算值的1《0，％ ！5.2？  混？凝土 》 ： 5.2.1】  本条《有，关高温下普通混凝】土的热工《性，能参数参考了EN】 1：994？-1-2:2—005（Euroc！od：e 4？ Par《t 1.2De【。sign of【 compos【ite steel！ and conc！rete s—t，ructures:！ ，Str？。。uctur》al f《ire de—sign）》的规定其中公式（】5.2.1》-2）？是根据EN 19】94-1-220】。05给出的普通【混，凝土热传导系数【上、：下限公式取平均值得！到，的对于钢《与混凝土组合结构】建议采用上限公式 ！   【  上限公式 【 — ， ：    》 下限公《式 — — 20℃≤TC【＜1200》℃   ！  混凝《土的含水《率，对热：工性能的影响很大】特别是对比热和【。热，传导系数本条—。给出的热工》参数取值适用于干】混凝土即含水率不大！于4％的普通混凝土！ —5，.2.2  —本条有关高温—。下普通混凝》土的轴？心抗压强《度和：弹性：模量参考了EN 】199？4-1？-22005的规定！其中弹性《模量折减系数是对E！N 1994—-，1-2？2，005？中混凝土的高温【应力一应变》。曲，线计算？公式求？导得到的表5—.2：.2适用于强度【等级：C60及以下的【混，凝土 ？ 5.2.！3 ：。。 本条有关高—温下轻骨料混凝土的！热工性能参》。数，参考了EN 199！4-1？-2200》5的规？。定适用于含水—率小于或等于5【％的轻？骨料混？凝土 》 5.2.4】  本条有关—高温下轻骨料混凝土！的轴心抗压》强度和弹性模—量参考了《EN 1994【-，1-2200—5的：规定表5《.2.4适用于强度！等，级，。。C，60及以下的混凝】土 — 5.》3  ？防火保护材》料 ？ 》 5.3.1—  本条规定—的非膨胀型防—火涂料的等效热传导！系数：。计算方法《基于非膨《胀型防火涂料保护】钢构：件的标？准耐火试验可—综合反映防火涂料在！火灾下传热（—隔热防？火保护）的》实际性能以及火灾下！防火涂料外表面【的热对流、热辐射传！热效应避免了常【规试验方法如—国家现行标准耐火材！料 ：导热系数《试验方？。法（水流量》平板法）YB/T ！4130、耐—火材料导热系数试】验，方法：（热线？法）G？B/T 5990等！的不足 ！    非膨胀型】防火涂料在火灾【下受火温度范围大其！热传导系数随—温度有较大的变化】。但，从工程应用角度热】传导系数采用常【数可极？。大地简化《计算试验《与，理论计算的》对比表明采》用540℃（—约1000》 ℉）时的等效热】传导系数可相当【精确地模《拟非：膨胀型防火涂—料保：护钢构件《在火灾下《的升温并且不同【。。。保护层？厚度下测得的—非膨胀型防火涂【料的等效《热传导系数变—化，很小 】  ：  现行国家标准】钢结构防火涂—料GB 1490】7-2？002采用I—36b、140b（！截面形状系数见表7！。）作为钢《试件按照国》家标：准建筑构件》耐火试验方法—GB/T 99【78-19》9，9（目前已》被现行国家标—准，建筑构件耐火试【验，方法 ？ 第：。1部分通用要求G】B/T 99—。78.1《替代）进行耐—。火性能试《验当涂？料型式检验报告【中给出？钢试件升温曲—线时：可按式（5.3.1！。）计算非膨》胀型涂料的等—效热：传导系数《。；当：没有给出钢试件【升温曲线《时可采用《防火保护层厚—。度20mm、—长度500mm的I！。。3，。6b（或I》40b？）工字钢试件进【行不加载《。耐火试验测试钢试件！的升温曲《线 ？ ？。 表7  钢试件】的截面形状系数（】m-1？。） ： ： 《 ， 5》.3.2《、5.3.3 【 第：。5.3？.2条？规定：了膨胀？型防火？。涂，料保护层《的等效？热阻计算方法—针对：膨，胀型防火涂料的特】点，第5.3.》3条规定《膨胀型防火涂—料应给出5个使【。用厚度的等效热【阻，   】  膨胀型防—。火涂料受火》膨胀形成比原涂层】厚度大？数倍到数《十倍的多孔膨胀层】该膨胀层《的热传导系数—小隔热？防火：保护性？能良好火《灾，下膨胀层厚度主要】取决于涂料》自，身的：特性：、涂层的厚度—受膨胀层自》身致：。密性、强度等的限制！膨胀层？。厚度不会一直随着】涂层厚度的增—大而增大而且涂层】太厚容易造成膨【胀层过早脱落—因此膨胀型》防火涂料存在最大】使用厚度《膨胀型防火涂料【涂，层厚度和膨胀层厚】度、热传导》系数之间均为非【线性关系（图—5）因此膨》胀型防火涂料不宜】采用等效热传导系数！而是采用对应于涂层！厚度的等效热阻 ！ 》 图5【 膨胀型《防火涂料的膨—。胀层厚度、等—效热传导系数 【 》5.3.4》  表？8给出？。了其他一些防—火保护材《料常：温下的热传导—系数：供参考 — 表8  其他！防火保护材料—常温下的热传导【系数 《 —