？ 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T【s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Q235钢、】。Q345钢、Q3】90钢和Q4—20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 AS《TM 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 —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℃～！370℃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40》0℃时则《在0：.2％ （》20℃时）和0【.5％应《变之间按线性插值确！定，。[Europea】n Conve【ntion f【or Con—structi【o，nal St—。ee：lwor《k （ECCS【）,Tec》。hnic《al Commi】ttee 3-【Fire 》Saf？ety of— Steel— Str《ucture—s, Desig】n Manual ！on ？the？ Europ—ean R》ecom《mendati【。ons for【 t：。he Fire S！afet《y ：of Ste—el ？Structur】es1st —E，dit？ion？,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 I—n，stitut—ion,《。BS ？5950,Th【e Str》uctural【 Use 》of ？Ste？。elwo《rk i《n Bui》ldings,【。Part 8:C】o，de of》 Prac》tice for ！Fi：re ？。Resist—ant D》es：ign1990.】） ？    【 （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】a，n Com》mittee fo！r ：Stan《dardiza【tion,》EN 1《99：3-1-29—Euro《c，od：e 3？。,Design o！f Steel【 S：tru？ctures,P】a，rt 1.2—:Structur！al Fir—e Des》ign,《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Q23！5、：Q，。345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-】220？05：、BS 5950】-820《03：。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：ηsT？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450！℃～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【-2:20》05（Eu》rocode 【4 Pa《rt 1.》2Design 】of c《omposi—te steel ！and conc】rete st【。ructure【s: Struct！ur：al fire 】des？ign）的》规定其中公式（5】.2.1-2）【是根据EN 199！4-1-220【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 1】994-1-220！05的规定其中弹性！模，量折减系数》是对EN 19【94-？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C6！0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》00：5，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 ！199？4-1-22—。00：5的规定表5.【2.4适用于强度】等级C60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 4—130？、耐火材料》导热系数试验方【法，（热线法）GB/】T 5？990？。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 1】4907-2—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G！B/T 《99：78：-1999（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20mm、长度！。500mm的I36！b（或I40b）】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 ！ ： ： ，