《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C【s[J/（k—g·℃）] — ， ？ 》     （5）！结构钢？的泊松？比Vs？ ？ Vs=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Q2？35钢、Q》345钢、》Q390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 A！STM 《A36？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 0？0℃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18《0℃～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【。。300℃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，400℃时则在【0.2％ （20】℃时）和0.5【％应变之间按—线性插值确定—[European！ Con《vention【 for C—o，nstru》。ctional S！teel《wo：rk （ECCS）！。,Te？chnical 】Comm《ittee 3-F！ire Sa—fe：t，y of《 Steel— Str《uctur》es, Desi】gn Ma》。nual on 】the Euro】pean Reco！mmendati】on：s for th】e Fire— Saf《ety 《of Steel】 S：tructu—r，es1？st： Editi—on,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（B】ritish St！an：dards Ins！titutio【n,BS 59【50,The 【St：ruct《ural《。 Use of S！tee？lwork》 in Build！ings,P—art 8:Cod！e of P—ra：ct：ic：e ：f，o，r ：Fire 》R，esi？stant D【e，。sign199【0.） — ？ ， ，  （？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（E《ur：o，p，ean？ Comm》。itt？ee for— Standa【r，dizatio【n，,EN 19—93-？1-29E》ur：oco？de： 3：,Design o！f S？teel St【ruc？tures,P【art？ 1.？。2:St《ru：ctural— Fire —Desig》n,：2005.）— ，  —   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Q235、！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 1993-！1-22005【、BS？。 ，5，9，50：-8：2003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ηs《。T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！。。2C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4—50℃～700【℃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60】0℃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10％ 】。 ， 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 ！1994-》。1-2:2005（！Eurocode ！4 ：。Par？t 1.《2Desig—n of co【mp：osit《e st《eel and【 concr—ete？ stru》ctures: 】Str？uctura—l fire— design）】的规定其中公式（5！。.2.1-2）是】根据EN 19【94-1-2200！5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＜12【。00：℃ —。 ，   ？ 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 1994-！1-2？2，。0，05：的规定？其中弹性模量折【减系数是对EN 1！994-1》-22005—。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 1994-！1-22《005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 1《994-1》-22005—的规定表5.2.】4适用？于强度等级C6【0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）！。。GB/T 599】0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1《000 ℉）—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G—。B 14907-2！002采用I36b！。、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 ：9978-1—99：9（：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GB？/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2《0mm、长度50】0mm的I36【b（：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 【 《